操作系统课内实验报告.docx
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1、西安交通大学实验报告操作系统实验报告刘烜2130505133计算机36班操作系统实验实验一:用户接口实验实验目的1) 理解面向操作命令的接口Shell。2) 学会简单的shell编码。3) 理解操作系统调用的运行机制。4) 掌握创建系统调用的方法。操作系统给用户提供了命令接口和程序接口(系统调用)两种操作方式。用户接口实验也因此而分为两大部分。首先要熟悉Linux的基本操作命令,并在此基础上学会简单的shell编程方法。然后通过想Linux内核添加一个自己设计的系统调用,来理解系统调用的实现方法和运行机制。在本次实验中,最具有吸引力的地方是:通过内核编译,将一组源代码变成操作系统的内核,并由此
2、重新引导系统,这对我们初步了解操作系统的生成过程极为有利。实验内容1) 控制台命令接口实验 该实验是通过“几种操作系统的控制台命令”、“终端处理程序”、“命令解释程序”和“Linux操作系统的bash”来让实验者理解面向操作命令的接口shell和进行简单的shell编程。 查看bash版本。在 shell 提示符下输入:$echo $BASH_VERSION我们的版本是4.3.42(1)-release(2)建立 bash 脚本,输出 Hello word在编辑器中输入以下内容#!/bin/bashecho Hello World!执行脚本 使用指令:$./script 编写bash脚本,统计
3、/my目录下c语言文件的个数通过 bash 脚本,可以有多种方式实现这个功能,而使用函数是其中个一个选择。在使用函数之前,必须先定义函数。 进入自己的工作目录,编写名为 count 的文件 脚本程序:#! /bin/bashfunctioncountechon Number of matches for $1: #接收程序的第一个参数ls$1|wc l#对子程序的第一个参数所在的目录进行操作将 count 文件复制到当前目录下,然后在当前目录下建立文件夹,在 my 目录下建立几个 c 文件,以便用来进行测试2) 系统调用实验 该实验是通过实验者对“Linux操作系统的系统调用机制”的进一步了解
4、来理解操作系统调用的运行机制;同时通过“自己创建一个系统调用mycall()”和“编程调用自己创建的系统调用”进一步掌握创建和调用系统调用的方法。 编程调用一个系统调用fork(),观察结果。在应用程序中调用系统调用fork()非常简单,下面的程序可以很清楚的显示出有fork()系统调用生成了子进程,而产生的分叉作用:# include int main()int iUid;iUid=fork();if(iUid=0)for(;) printf(This is child process.n); sleep(1); if(iUid0)for(;) printf(This is parent p
5、rocess.n);sleep(1);if(iUid0) printf(Can not use system call.n);return 0; 程序运行结果: 编程调用创建的系统调用foo(),观察结果。在内核源码中添加如下代码:asmlinkage int sys_foo(int x)printf(“%dn”,x);编程调用创建的系统调用 foo(),观察结果。#include #include _syscall1(char*,foo,int,ret)main()int I,J; I=100; J=0; J=foo(I);printf(This is the result of new k
6、erneln);printf(%d,j);重新编译内核,编译成功后的内核版本如下: 自己创建一个系统调用mycall(),实现功能:显示字符串到屏幕上。在内核源码中添加如下代码:#includeasmlinkage long sys_newcall(int i) /printk(this is a system call made by yourselfn); return(i*10);测试新的System_callCODE:vi test.c 编程调用自己创建的系统调用。测试:CODE:./test实验体会:通过本次实验,我们理解了面向操作命令的接口 Shell,学会了简单的 shell 编
7、码,理解 了操作系统调用的运行机制,掌握了创建系统调用的方法。本次实验通过内核编译,将一组 源代码变成操作系统的内核,并由此重新引导系统,这让我们初步了解了操作系统的生成过程。实验二:进程管理实验实验目的1) 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。2) 进一步认识并发执行的实质。3) 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。4) 了解Linux系统中进程通信的基本原理。进程是操作系统中最重要的概念,贯穿始终,也是学习现代操作系统的关键。通过本次实验,要求理解进程的实质和进程管理的机制。在Linux系统下实现进程从创建到终止的全过程,从中体会进程的创建过程、父进程和子进程的关系、进
8、程状态的变化、进程之间的同步机制、进程调度的原理和以信号和管道为代表的进程间通信方式的实现。实验内容1) 编制实现软中断通信的程序1.实验原理: 使用系统调用fork()创建两个子进程,再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上发出的中断信号(即按delete键),当父进程接收到这两个软中断的某一个后,父进程用系统调用kill()向两个子进程分别发出整数值为16和17软中断信号,子进程获得对应软中断信号,然后分别输出下列信息后终止:Child process 1 is killed by parent ! Child process 2 is killed by parent ! 父进程调
9、用wait()函数等待两个子进程终止后,输入以下信息,结束进程执行:Parent process is killed! 2.实验源码:#include #include #include #include int wait_flag; void stop( ); main( ) int pid1, pid2; / 定义两个进程号变量 signal(3,stop); / 或者 signal(14,stop); while(pid1 = fork( ) = -1);/ 若创建子进程1不成功,则空循环if(pid1 0) / 子进程创建成功,pid1为进程号 while(pid2 = fork( )
10、 = -1);/ 创建子进程2 if(pid2 0) wait_flag = 1; sleep(5); / 父进程等待5秒 kill(pid1,16); / 杀死进程1kill(pid2,17); / 杀死进程2 wait(0); / 等待第1个子进程1结束的信号 wait(0); / 等待第2个子进程2结束的信号 printf(n Parent process is killed !n); exit(0); / 父进程结束 else wait_flag = 1; signal(17,stop); / 等待进程2被杀死的中断号17 printf(n Child process 2 is kil
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