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操作系统实验教程答案【篇一：操作系统实验指导完整版】适用课程：操作系统 适用专业：计算机科学与技术 软件工程 目录 实验环境的使用 . 3 操作系统的启动 . 11 进程的创建 . 16 进程的同步 . 22 时间片轮转调度 . 29 分页存储器管理 . 33 设备驱动程序 . 40 fat12文件系统 . 46实验环境的使用 实验性质：验证 建议学时：2学时 一、实验目的 ? 熟悉操作系统集成实验环境os lab的基本使用方法。 ? 练习编译、调试eos操作系统内核以及eos应用程序。 二、预备知识 阅读eos实验指南第一章，对eos操作系统和集成实验环境有一个初步的了解。 三、实验内容 3.1 启动os lab 1. 在安装有os lab的主机上，可以使用两种不同的方法来启动os lab： ? 在桌面上双击“tevation os lab”图标。 ? 点击“开始”菜单，在“程序”中的“tevation os lab”中选择“tevation os lab”。 2. os lab每次启动后都会首先弹出一个用于注册用户信息的对话框（可以选择对话框标题栏上的“帮助”按钮获得关于此对话框的帮助信息）。在此对话框中填入学号和姓名后，点击“确定”按钮完成本次注册。 3. 观察os lab主窗口的布局。os lab主要由下面的若干元素组成：菜单栏、工具栏以及停靠在左侧和底部的各种工具窗口，余下的区域用来放置编辑器窗口。 3.2 学习os lab的基本使用方法 通过练习使用os lab编写一个windows控制台应用程序，熟悉os lab的基本使用方法（包括新建项目、生成项目、调试项目等）。 3.2.1 新建windows控制台应用程序项目 新建一个windows控制台应用程序项目的步骤如下： 1. 在“文件”菜单中选择“新建”，然后单击“项目”。 2. 在“新建项目”对话框中，选择项目模板“控制台应用程序 (c)”。 3. 在“名称”中输入新项目使用的文件夹名称“oslab”。 4. 在“位置”中输入新项目保存在磁盘上的位置“c:test”。 5. 点击“确定”按钮。 创建完毕后 os lab 会自动打开这个新建的项目。在“项目管理器”窗口中，树的根节点表示项目，可以看到项目的名称是“console”，各个子节点是项目包含的文件夹或者文件。此项目的源代码主要包含一个头文件“console.h”和一个c语言源文件“console.c”,如图1：图1：打开windows控制台应用程序项目后的“项目管理器”窗口 可以使用windows资源管理器打开磁盘上的“c:testoslab”文件夹查看项目中包含的文件。 3.2.2 生成项目 使用“生成项目”功能可以将程序的源代码编译为可执行的二进制文件，方法十分简单：在“生成”菜单中选择“生成项目”。 在项目的生成过程中，“输出”窗口会实时显示生成的进度和结果。如果源代码中不包含语法错误，会在最后提示生成成功，如图2： 图2：成功生成windows控制台应用程序项目后的“输出”窗口 如果在源代码中存在语法错误，在“输出”窗口中会输出对应的错误信息（信息中包括错误所在的文件和行号，以及错误原因），并在最后提示生成失败。此时在“输出”窗口中双击错误信息所在的行，os lab会使用源代码编辑器打开错误所在的文件，并自动定位到对应的代码行。可以在源代码中故意输入一些错误的代码（例如删除一个代码行结尾的分号），然后再次生成项目，练习在“输出”窗口中双击错误信息来定位存在错误的代码行，将代码修改正确后再生成项目。 生成过程是将每个源代码文件（.c、.cpp、.asm等文件）编译为一个对象文件（.o文件），然后再将多个对象文件链接为一个目标文件（.exe、.dll等文件）。成功生成windows控制台应用程序项目后，默认会在“c:testoslabdebug 目录下生成一个名称为“console.o”的对象文件和名称为“console.exe”的 windows 控制台应用程序，可以使用windows资源管理器查看这些文件。 3.2.3 执行项目 在os lab中选择“调试”菜单中的“开始执行(不调试)”，就可以执行此控制台应用程序。启动执行后会弹出一个windows控制台窗口，显示控制台应用程序输出的内容。按任意键即可关闭此控制台窗口。 3.2.4 调试项目 在练习各种调试功能之前，需要对例子程序进行必要的修改，步骤如下：1. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出的快捷菜单中选 择“添加”中的“添加新文件”。 2. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“c 源文件”模板。 3. 在“名称”中输入文件名称“func”。 4. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件func.c，此时的“项目管理器”窗口如图3： 图3：添加func.c文件后的“项目管理器”窗口 5. 在 func.c 文件中添加函数： int func (int n) n = n + 1; return n; 6. 点击源代码编辑器上方的console.c标签，切换到console.c文件。将 main 函数修改为： int main (int argc, char* argv) int func (int n); / 声明func函数 int n = 0; n = func(10); printf (hello world!n); return 0; 代码修改完毕后按f7（“生成项目”功能的快捷键）。注意查看“输出”窗口中的内容，如果代码中存在语法错误，就根据提示进行修改，直到成功生成项目。 3.2.4.1 使用断点中断执行 1. 在main函数中定义变量n的代码行 int n = 0; 上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“插入/删除断点”，会在此行左侧的空白处显示了一个红色圆点，表示已经成功在此行代码处添加了一个断点，如图4： 图4：在console.c文件的main函数中添加断点后的代码行 2. 在“调试”菜单中选择“启动调试”，windows控制台应用程序开始执行，随后os lab窗口被自动激活，并且在刚刚添加断点的代码行左侧空白中显示了一个黄色箭【篇二：操作系统原理课后习题答案】1章 1-2 批处理系统和分时系统各有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？ 答 ：在批处理系统中操作人员将作业成 批装入计算机并由计算机管理运行，在程 序的运行期间用户不能干预，因此批 处理系统的特点是：用户脱机使用计算机 ，作业成批处理，系统内多道程序并 发执行以及交互能力差。在分时系统中不 同用户通 过各自的终 端以交互 方式共同使 用一台计算 机，计算 机以“分时 ”的方 法轮流为 每个用户服 务。分时 系统的主要 特点是： 多个用户同 时使用计 算机的 同时性，人机问答方 式的交互 性，每个用 户独立使 用计算机的 独占性以 及系统 响应的及 时性。分时 系统一般 采用时间片 轮转的方法使一台计算机同 时为多个终端用户服务，因此分时系统的响 应比较快。 1-4什么是多道程序设计技术？试述多道程序运行的特征。 答：多道程序设计技术 是指同时 把多个作业 （程序） 放入内存并 允许它们 交替执行和 共享系统 中的各 类资源；当一道程序因某种原因（如 i/o 请求）而暂停执行时，cpu 立即转去 执行另一道程序。多道程序运行具有 如下特征： 多道计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。宏观上并行：同时进入系统的 几道程序都处于运行过程中，它们先后开始了各自的运行但都未运行完毕。 微观上串行：从微观上看内存中的多道程序轮流或分 时地占有处理机，交替执行。 1-6操作系统的主要特性是什么？为什么会有这样的特性？ 答：并发性，共享性，异步性，虚拟性，这些特性保证了计算机能准确的运行，得出想要的结果。 1-7 （1）工作情况如图。（2）cpu有空闲等待，它发生在100 ms?150 ms时间段内，此时间段内程序a与程序b都在进行i/o操作。 （3）程序a无等待现象，程序b在0 ms?50 ms时间段与180 ms?200 ms时间段内有等待现象。 第2章 2-1 什么是操作系统虚拟机？ 答：在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机 2-3 什么是处理机的态？为什么要区分处理机的态？ 答：处理机的态，就是处理机当前处于何种状态，正在执行哪类程序。为了保护操作系统，至少需要区分两种状态：管态和用户态。 2-5 什么是中断？在计算机系统中为什么要引用中断？ 答：中断是指某个事件发生时，系统终止现行程序的运行、引出处理该事件程序进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。为了实现并发活动，为了实现计算机系统的自动化工作，系统必须具备处理中断的能力。 2-8中断和俘获有什么不同？ 答：中断指由处理机外部事件引起的中断称为外中断，又称中断。包括i/o中断、外中断。俘获是指由外处理内部事件引起的中断称为俘获。包括访管俘获、程序性中断、机器故障中断。 2-9 什么是中断响应，其实质是什么？ 答：中断响应是当中央处理机发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理程序的过程。中断响应的实质是交换指令执行地址和处理器状态，以达到如下目的：（1）保留程序断点及有关信息；（2）自动转入相应的中断处理程序执行。 2-12 以trap指令为例，用图说明自陷处理的一般过程？第3章 3-1 什么是系统生成？ 答：系统生成就是操作系统的生成过程。 3-2 系统引导的主要任务是什么？ 答：将操作系统的必要部分装入主存并使系统运行，最终处于命令接受状态。 3-3 处理应用程序分哪几个作业步？ 答：用某种预言编制一个程序，该程序被称为源程序。 将源程序和初始数据记录在某种输入介质上，一般在终端设备上直接编辑源程序。 按照一定的要求控制计算机工作，并经过加工，最终计算出结果。 3-5 用户与操作系统的接口是什么？一个分时系统提供什么接口？一个批处理系统又提供什么接口？ 答 ：用户与 操作系统的 接口是指 操作系统提 供给用户 与计算机打 交道的外 部机制 。 一 个分时系统提供的接口有系统功能调 用和键盘操作命令。 一 个批处理系统提供的接口有系统功能 调用和作业控制语言。3-7 假定某系统提供硬件的访管指令（例如形式为“svc n”），为了实现系统调用，系统设计者应做哪些工作？用户又如何请求操作系统服务？ 答：当处理机执行到这一条指令时就发生中断，该中断称为访管中断，它表示正在运行的程序对操作系统的某种需求。借助中断，使机器状态由用户态转为管态。为了使控制能转到用户当前所需的那个例行子程序去，需要指令提供一个地址码。这个地址码表示系统调用的功能号，它是操作系统提供的众多的例行子程序的编号。在访管指令中填入相应的号码，就能使控制转到特定的例行子程序去执行以提供用户当前所需的服务。 第4章 4-3什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？ 答：进程是指一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程是动态的，程序的静态的，进程是程序的动态执行过程。 4-6进程有哪几个基本状态？试画出进程状态迁移图，并注明发生变迁的原因。 答：进程有三种基本状态，即运行状态，就绪状态，等待状态。如果系统能为每个进程提供一台处理机，则系统中所有进程都可以同时执行，但实际上处理机的数目总是小于进程数，因此往往只有少数几个进程可真正获得处理机控制权。 4-9n个并发程序共用一个公共变量q，写出用信号灯实现n个进程互斥时的程序描述，给出信号灯值的取值范围，并说明每个取值的物理意义。 答：main( ) int mutex=1; int i; cobegin for(i=1;i=n;i+) pi; coend p( ) . . p(mutex); . v(mutex); . 若mutex=1，表示没有进程进入临界区； 若mutex=0，表示有一个进程进入临界区； 若mutex=-1，表示一个进程进入临界区，另一个进程等待进入。 4-11在如图4.33所示的进程流程图中，有五个进程合作完成某一任务。说明这五个进程之间的同步关系，并用p,v操作实现之，要求写出程序描述。【篇三：操作系统原理与实践教程(第三版)第2章习题答案】t(1) 请说明系统生成和系统引导的过程。 解： 系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：cpu类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。 系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由bios完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将cpu控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。 (2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？ 解： 操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。 操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序