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操作系统lab2实验报告
实验目的:
本实验的目的是通过设计和实现一个简单的操作系统内核,加
深对操作系统基本概念和原理的理解。具体实验内容包括进程管理、
内存管理和文件系统的设计与实现。
实验环境:
1.操作系统:Linux
2.编程语言:C语言
一、实验背景
1.1操作系统简介
操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,负责管理和控
制计算机的各种资源,提供用户和应用程序的接口,以及协调和调
度各种任务的执行。
1.2实验目标
本实验的主要目标是设计和实现一个简单的操作系统内核,包
括进程管理、内存管理和文件系统等功能。
二、实验内容
2.1进程管理
①进程创建
描述进程创建的过程和相关数据结构,包括创建新进程的系统
调用、进程控制块等。
②进程调度
描述进程调度的算法和实现方式,包括进程调度队列、调度算
法等。
③进程同步与通信
描述进程同步和通信的机制和方法,包括信号量、互斥锁、条
件变量等。
2.2内存管理
①内存分配
描述内存分配的算法和实现方式,包括连续内存分配、非连续
内存分配等。
②页面置换
描述页面置换的算法和实现方式,包括最优页面置换算法、先
进先出页面置换算法等。
2.3文件系统
①文件操作
描述文件操作的系统调用和相关数据结构,包括文件打开、读
写、关闭等。
②文件系统结构
描述文件系统的组织结构和实现方式,包括超级块、索引节点、
块位图等。
三、实验步骤
3.1环境搭建
搭建实验环境,包括安装Linux操作系统、编译器等。
3.2进程管理实现
根据设计要求,实现进程创建、调度、同步与通信等功能。
3.3内存管理实现
根据设计要求,实现内存分配、页面置换等功能。
3.4文件系统实现
根据设计要求,实现文件操作和文件系统结构。
3.5测试与调试
编写测试用例,对实现的操作系统内核进行测试和调试,并记
录实验结果。
四、实验结果分析
分析测试结果,评估实验过程中遇到的问题和解决方法,总结
操作系统内核的性能和功能特点。
五、实验总结
对实验过程中的收获和经验进行总结,提出改进和优化的建议。
附件:
1.源代码文件:.c
2.编译脚本:makefile
注释:
1.进程控制块:进程管理的基本数据结构,包含进程的状态、
优先级、调度信息等。
2.信号量:进程间用于同步和互斥的一种机制,用于保证共享
资源的正确访问。
3.互斥锁:一种用于控制对共享资源的访问的同步基元。
4.条件变量:用于在多个线程之间传递信号和等待的机制。
5.超级块:文件系统中用于存储文件系统元信息的数据结构。
6.索引节点:文件系统中用于存储文件元数据的数据结构。
7.块位图:文件系统中用于管理磁盘空间分配情况的数据结构。
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