计算机操作系统实验_解析ELF文件
西北工业大学操作系统实验实验报告
一、实验目的
熟悉可执行链接文件（ELF）的结构，了解GeekOS将ELF格式的可执行程序加载到内存，建立内核线程并运行的实现技术。
二、实验要求
1.修改Project1项目中的/GeekOS/elf.c文件：在函数Parse_ELF_Executable()中添加代码，分析ELF格式的可执行文件（包括分析得出ELF文件头、程序头），获取可执行文件长度、代码段、数据段等信息，并打印输出。并且，填充Exe_Format 数据结构中的值域。
2.掌握GeekOS在核心态运行可执行程序的原理，绘制出可执行程序在内核中加载、运行的流程图（需反映关键函数的调用关系）。
3.回答实验讲义P125页的思考题。
三、实验过程及结果
1、修改Project1项目中的/GeekOS/elf.c文件：在函数Parse_ELF_Executable()中添加代码，分析ELF格式的可执行文件（包括分析得出ELF文件头、程序头），获取可执行文件长度、代码段、数据段等信息，并打印输出。并且，填充Exe_Format 数据结构中的值域。
答：修改Project1项目中的/GeekOS/elf.c文件：在函数Parse_ELF_Executable()中添加代码，如下：
==============elf.c===================
int Parse_ELF_Executable(char *exeFileData, ulong_t exeFileLength, struct Exe_Format *exeFormat)
{
int i;
elfHeader *head=(elfHeader*)exeFileData;
programHeader *proHeader=(programHeader *)(exeFileData+head->phoff);
KASSERT(exeFileData!=NULL);
KASSERT(exeFileLength>head->ehsize+head->phentsize*head->phnum);
KASSERT(head->entry%4==0);
exeFormat->numSegments=head->phnum;
exeFormat->entryAddr=head->entry;
for(i=0;i
{
exeFormat->segmentList[i].offsetInFile=proHeader->offset;
exeFormat->segmentList[i].lengthInFile=proHeader->fileSize;
exeFormat->segmentList[i].startAddress=proHeader->vaddr;
exeFormat->segmentList[i].sizeInMemory=proHeader->memSize;
exeFormat->segmentList[i].protFlags=proHeader->flags;
proHeader++;
}
return 0;
}
==============elf.c===================
运行结果如图：
2、掌握GeekOS在核心态运行可执行程序的原理，绘制出可执行程序在内核中加载、运行的流程图（需反映关键函数的调用关系）。
答：ELF（Executable and linking format）文件是UNIX系统实验室作为应用程序二进制接口而开发的可执行文件，是x86 Linux系统下的一种常用目标文件(object file)格式。ELF文件格式如下表：
ELF文件在磁盘中的映象和在内存中的执行程序镜像的对应关系如下图：
表1 ELF目标文件格式
ELF 文件在磁盘中的映象和在内存中的执行程序镜像的对应关系如下图：
Code offset
Data offset
Data size
Code size
ELF 文件镜像
图1 ELF 文件和内存中的可执行文件镜像
流程图如下：
四、实验分析
思考题：输出个字符串为什么要如此大费周章？在 a.exe中直接调用Print 函数是否可行？
答：不可行，直接打印Print(s1)则找不到字符串s1的正确位置，字符串变量名即代表地址信息，程序被加载进入内存时有了基址，需要通过基址加偏移量来找到字符串在内存中的正确位置，所以要调用ELF_Print函数。
五、所遇问题及解决方法
答：实验中遇到的问题首先就是代码难以阅读理解，对汇编陌生是一个主要的问题，其次就是代码之间的关联较多，层次较多，代码量也比较大，导致在阅读源码的过程中造成了很大的困难。最后在老师和同学们的帮助下，勉强理解了代码的基本结构以及实现的功能。
通过此次实验，我由原来对操作系统只有一个粗浅的概念的认识的水平上升到对操作系统有比较深刻印象和理解的程度。不仅概念得到了进一步的理解，更对geekos在核心态下运行用户程序的原理有了更进一步的理解。
计算机操作系统(第四版)
第三章处理机调度与死锁 1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流？ 【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？ 【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入
计算机操作系统内存分配实验报告记录
计算机操作系统内存分配实验报告记录
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一、实验目的 熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。 二、实验内容和要求 主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收，就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。 可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。 实验要求使用可变分区存储管理方式，分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行，分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时，要求设计一个实用友好的用户界面，并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。 三、实验主要仪器设备和材料 实验环境 硬件环境：PC或兼容机 软件环境：VC++ 6.0 四、实验原理及设计分析 某系统采用可变分区存储管理，在系统运行当然开始，假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，存储器区被分为操作系统分区（40KB）和可给用户的空间区（600KB）。 （作业1 申请130KB、作业2 申请60KB、作业3 申请100KB 、作业2 释放 60KB 、作业4 申请 200KB、作业3释放100KB、作业1 释放130KB 、作业5申请140KB 、作业6申请60KB 、作业7申请50KB） 当作业1进入内存后，分给作业1（130KB），随着作业1、2、3的进入，分别分配60KB、100KB，经过一段时间的运行后，作业2运行完毕，释放所占内存。此时，作业4进入系统，要求分配200KB内存。作业3、1运行完毕，释放所占内存。此时又有作业5申请140KB，作业6申请60KB，作业7申请50KB。为它们进行主存分配和回收。 1、采用可变分区存储管理，使用空闲分区链实现主存分配和回收。 空闲分区链：使用链指针把所有的空闲分区链成一条链，为了实现对空闲分区的分配和链接，在每个分区的起始部分设置状态位、分区的大小和链接各个分区的前向指针，由状态位指示该分区是否分配出去了；同时，在分区尾部还设置有一后向指针，用来链接后面的分区；分区中间部分是用来存放作业的空闲内存空间，当该分区分配出去后，状态位就由“0”置为“1”。 设置一个内存空闲分区链，内存空间分区通过空闲分区链来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲低端的空间。 设计一个空闲分区说明链，设计一个某时刻主存空间占用情况表，作为主存当前使用基础。初始化空间区和已分配区说明链的值，设计作业申请队列以及作业完成后释放顺序，实现主存的分配和回收。要求每次分配和回收后显示出空闲内存分区链的情况。把空闲区说明
计算机应用基础 第二章 Windows 7操作系统 试题
第二章 Windows 7操作系统 一、选择题 1.Windows7系统中的“桌面”是指（）。 A.整个频幕 B.某个窗口 C.当前窗口 D.全部窗口 2.下列属于计算机操作系统的是（）。 A.Windows 7 B.Linux C.UNIX D.以上全部 3.在Windows 7中，打开一个菜单后，其中某菜单项会出现与之对应的级联菜单的标识是（）。 A.菜单项右侧有一组英文提示 B.菜单项右侧有一个黑色三角形 C.菜单项左侧有一个黑色圆点 D.菜单项左侧有一个“√”符号 4.在Windows 7中，能弹出对话框的操作是（）。 A.选择了带三角形箭头的菜单项 B.运行了与对话框对应的应用程序 C.选择了颜色变灰的菜单项 D.选择了带省略号的菜单项 5.把Windows 7的窗口和对话框作一比较，窗口可以移动和改变大小，而对话框（）。 A.既不能移动，也不能改变大小 B.仅可以移动，不能改变大小 C.仅可以改变大小，不能移动 D.既能移动，也能改变大小 6.Windows 7操作系统中，显示3D桌面效果的快捷键是（）。 A.Alt+Tab B.Win+shift C.Ctrl+Tab D.Win+Tab 7.在Windows 7操作系统中，进行窗口切换的快捷键是（）。 A.Alt+W B.Alt+Tab C.Alt+F D.Alt+N 8.剪贴板的作用是（）。 A.临时存放剪切或复制的信息 B.作为资源管理器管理的工作区 C.长期保存信息的存储区 D.在使用Dos 时，划给的临时区域 9.在Windows 7中，剪贴板是程序和文件间用来传递信息的临时存储区，此存储区是（）。 A.回收站的一部分 B.硬盘的一部分 C.软盘的一部分 D.内存的一部分 10.Windows 7中，若要选定当前文件夹中的全部文件和文件夹对象，可使用的组合键是（）。 A．Ctrl+V B．Ctrl+A C．Ctrl+X D．Ctrl+D 11.在Windows中连续进行了多次剪切操作后，“剪贴板”中存放的是（）。 A.空白 B.最后一次剪切的内容 C.第一次剪切的内容 D.所有剪切过的内容 12.用鼠标直接运行带有图标的Windows程序，所要用的操作是（）。 A.双击 B.单击 C.拖动 D.选中 13.更改Windows 7主题主要包括（）。 A.更改桌面背景 B.更改窗口颜色 C.更改声音和屏幕保护程序 D.以上都对 14.如果某个程序窗口被最小化，则程序将（）。 A.终止运行 B.暂停运行 C.转入后台运行 D.继续前台运行 15.在“资源管理器”窗口中，如果想一次选定多个连续的文件，正确的操作是（）。 A.单击第一个文件，按住Shift键，单击最后一个文件 B.单击第一个文件，按住Ctrl键，单击最后一个文件 C.按住Ctrl键，按住鼠标右键逐个选取 D.按住Shift键，按住鼠标左键逐个选取 16.在Windows 7的“资源管理器”中，已选定文件夹后，下列操作中不能删除该文件夹的操作是（）。 A.在键盘上按Delete键 B.用鼠标左键双击该文件夹 C.在“文件”菜单中选择“删除”命令 D.右击该文件夹，在弹出的快捷菜单中选择“删除”命令 17.在Windows7“资源管理器”中，进行文件复制可以先右击文件图标，在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令，再右击目标文件夹或磁盘，在弹出的快捷菜单中选择（）命令。 A.粘贴 B.移动 C .拷贝 D.全选 18.下面“不合法”的文件名是（）。 A.12345678？.TXT B.WIN_PROG.EXE C.FILE.DAT D.35768.TXT 19.关于Windows7中窗口的说法，以下（）是正确的。 A.屏幕上只能出现一个窗口，这就是活动窗口 B.屏幕上可以出现多个窗口，但只有一个是活动窗口 C.屏幕上可以可以出现多个窗口，但不止一个是活动窗口 D.屏幕上出现的全部是活动窗口 20.在Windows7“资源管理器”的工作区中，已选定了若干个文件，若想取消其中几个选定文件，需要执行的操作是（）。 A.按住Ctrl键，然后依次单击要取消的文件 B.按住Shift键，然后依次单击要取消的文件 C.按住Ctrl键，然后用鼠标右键依次单击要取消的文件 D.按住Shift键，然后用鼠标右键依次单击要取消的文件 21.Windows 7操作系统是（）。 A.单用户单任务系统 B.单用户多任务系统 C.多用户单任务系统 D.多用户多任务系统 22.当窗口不能将所有的信息行显示在一屏内时，窗口中一定会出现（）。 A.滚动条 B.状态栏 C.提示信息窗口 D.警告信息窗口 23.打开快捷菜单的操作为（）。 A.单击 B.右击 C.双击 D.三击 24.在Windows7操作系统中，能安全关闭计算机的操作是（）。 A.在文件未保存的情况下，单击“开始”按钮→“关闭”计算机 B.在保存文件并关闭所有运行的程序后，单击“开始”按钮→“关闭”计算机 C.直接按主机面板上的电源按钮 D.直接拔掉电源关闭计算机 25.将鼠标指针移至（）上拖曳，既可移动窗口位置。 A.标题栏 B.格式栏 C.状态栏 D.菜单栏 26.以下输入法中属于键盘输入法的有（）。 A.光电输入法 B.手写输入法 C.语音识别输入法 D.搜狗拼音输入法 27.在Windows 7操作系统中，切换输入法的快捷键默认是（）。 A.Alt+Enter B.Ctrl+Alt C.Ctrl+Shift D.Alt+Shift 28.下列（）文件是压缩文件。 A.财务.doc B.财务.exe C.财务.zip D.财务.txt 29.在Windows7的“资源管理器”中，关于文件扩展名的显示，以下正确的是（）。 A.所有文件的扩展名始终显示，与设置无关 B.所有文件的扩展名始终不显示，是隐藏的，与设置无关 C.不可以更改扩展名是否显示的设置
计算机操作系统实验四
实验三进程与线程 问题： 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位，具有动态性、并发性、独立性、异步性和交互性。然而程序是静态的，并且进程与程序的组成不同，进程＝程序＋数据＋PCB，进程的存在是暂时的，程序的存在是永久的；一个程序可以对应多个进程，一个进程可以包含多个程序。当操作系统引入线程的概念后，进程是操作系统独立分配资源的单位，线程成为系统调度的单位，与同一个进程中的其他线程共享程序空间。 本次实验主要的目的是： （1）理解进程的独立空间； （2）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别； （3）进一步认识并发执行的实质； （4）了解红帽子（Linux）系统中进程通信的基本原理。 （5）理解线程的相关概念。 要求： 1、请查阅资料，掌握进程的概念，同时掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和 构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识； （1）进程： 进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。进程的概念主要有两点：第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内
存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二，进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。 （2）进程的创建和构造: 进程简单来说就是在操作系统中运行的程序，它是操作系统资源管理的最小单位。但是进程是一个动态的实体，它是程序的一次执行过程。进程和程序的区别在于：进程是动态的，程序是静态的，进程是运行中的程序，而程序是一些保存在硬盘上的可执行代码。新的进程通过克隆旧的程序（当前进程）而建立。fork() 和clone()（对于线程）系统调用可用来建立新的进程。 （3）线程的创建和构造： 线程也称做轻量级进程。就像进程一样，线程在程序中是独立的、并发的执行路径，每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。但是，与独立的进程相比，进程中的线程之间的独立程度要小。它们共享内存、文件句柄和其他每个进程应有的状态。 线程的出现也并不是为了取代进程，而是对进程的功能作了扩展。进程可以支持多个线程，它们看似同时执行，但相互之间并不同步。一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间，这就意味着它们可以访问相同的变量和对象，而且它们从同一堆中分配对象。尽管这让线程之间共享信息变得更容易，但你必须小心，确保它们不会妨碍同一进程里的其他线程。 线程与进程相似，是一段完成某个特定功能的代码，是程序中单个顺序的流控制，但与进程不同的是，同类的多个线程是共享同一块内存空间和一组系统资源的，而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据，以及一个供程序执行时使用的堆栈。所以系统在产生一个线程，或者在各个线程之间切换时，负担要比进程小得多，正因如此，线程也被称为轻型进程（light-weight process）。一个进程中可以包含多个线程。 2、理解进程的独立空间的实验内容及步骤
计算机应用基础第二章Windows7操作系统试题
第二章Windows 7操作系统 以上全部 3. 在Windows 7中，打开一个菜单后，其中某 菜单项会出现与之对应的级联菜单的标识是（ A. 菜单项右 侧有一组英文提示 B. C. 菜单项左 侧有一个黑色圆点 D. 4. 在Windows 7中，能弹出对话框的操作 是（ A. 选择 了带三角形箭头的菜单项 B. C.选择了颜色变灰的菜单项 D. 5. 把Windows 7的窗口和对话框作一比 较， A. 既不能移动，也不能改变大小 B. C.仅可以改变大小，不能移动 D. B. 作为资源管理器管理的工作区 D.在使用Dos时，划给的临时区域 9. 在Windows 7中，剪贴板是程序和文件间用来传递 信息的临时存储区，此存储区是（ A. 回收站的 一部分 B.硬盘的一部分 C.软盘的一部分 D.内存的 一部分 10. Windows 7中，若要选定当前文件夹中的全部文件 和文件夹对象，可使用的组合键是（ D . Ctrl+D “剪贴板”中存放的是（第一次剪切的内容所要用的操作是（ 转入后台运行 D. 继续前台运行 15. 在“资源管理器”窗口中，如果想一次选定多个连续的文件，正确的操作是（A. 单击第一个文件，按住Shift键，单击最后一个文件 B. 单击第一个文件，按住Ctrl键，单击最后一个文件 C. 按住Ctrl键，按住鼠标右键逐个选取 D. 按住Shift键，按住鼠标左键逐个选取 16. 在Windows 7的“资源管理器”中，已选定文件夹后，下列操作中不能删除该文件夹的操作是 （ A. 在键盘上按Delete键 B. 用鼠标左键双击该文件夹 C.在“文件”菜单中选择“删除”命令 D.右击该文件夹，在弹出的快捷菜单中选择“删除”命令 17. 在Windows7“资源管理器”中，进行文件复制可以先右击文件图标，在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令，再右击目标文件夹或磁盘，在弹出的快捷菜单中选择（）命令。 A. 粘贴 B. 移动C . 拷贝D. 全选 18. 下面“不合法”的文件名是（ A.12345678 ? .TXT B.WIN_PROG.EXE C.FILE.DAT D.35768.TXT 19. 关于Windows7中窗口的说法，以下（）是正确的。 A. 屏幕上只能出现一个窗口，这就是活动窗口 B. 屏幕上可以出现多个窗口，但只有一个是活动窗口 C. 屏幕上可以可以出现多个窗口，但不止一个是活动窗口 D. 屏幕上出现的全部是活动窗口 20. 在Windows7“资源管理器”的工作区中，已选定了若干个文件，若想取消其中几个选定文件，需要执行的操作是（）° A. 按住Ctrl键，然后依次单击要取消的文件 B. 按住Shift键，然后依次单击要取消的文件 C. 按住Ctrl键，然后用鼠标右键依次单击要取消的文件 D. 按住Shift键，然后用鼠标右键依次单击要取消的文件 21. Windows 7操作系统是（）° A.单用户单任务系统 B.单用户多任务系统 C.多用户单任务系统 D.多用户多任务系统 22. 当窗口不能将所有的信息行显示在一屏内时，窗口中一定会出现（）° A.滚动条 B. 状态栏 C. 提示信息窗口 D. 警告信息窗口 23. 打开快捷菜单的操作为（）° A.单击 B. 右击 C. 双击 D. 三击 24. 在Windows7操作系统中，能安全关闭计算机的操作是（ A. 在文件未保存的情况下，单击“开始”按钮关闭”计算机 B. 在保存文件并关闭所有运行的程序后，单击“开始”按钮关闭”计算机 C. 直接按主机面板上的电源按钮 D. 直接拔掉电源关闭计算机 25. 将鼠标指针移至（）上拖曳，既可移动窗口位置。 A.标题栏 B. 格式栏 C. 状态栏 D. 菜单栏 26. 以下输入法中属于键盘输入法的有（）° A.光电输入法 B. 手写输入法 C. 语音识别输入法 D. 搜狗拼音输入法 27. 在Windows 7操作系统中，切换输入法的快捷键默认是（）° A.Alt+E nter B.Ctrl+Alt C.Ctrl+Shift D.Alt+Shift 一、选择题 1. Windows7 系统中的“桌面”是指（）° A.整个频幕 B. 某个窗口 C. 当前窗口 2. 下列属于计算机操作系统的是（）° D. 全部窗口 菜单项右侧有一个黑色三角形 菜单项左侧有一个“V”符号 ）° 运行了与对话框对应的应用程序 选择了带省略号的菜单项 窗口可以移动和改变大小，而对话框 （仅可以移动，不能改变大小既能 移动，也能改变大小 6. Windows 7操作系统中，显示3D桌面效果的快捷键是（ A.Alt+Tab B.Wi n+shift C.Ctrl+Tab D.Wi n+Tab 7. 在Windows 7操作系统中，进行窗口切换的快捷键是（ A.Alt+W B.Alt+Tab C.Alt+F 8. 剪贴板的作用是（）° A.临时存放剪切或复制的信息 C.长期保存信息的存储区 D. Alt+N A . Ctrl+V B . Ctrl+A C . Ctrl+X 11. 在Windows中连续进行了多次剪切操作后， A.空白 B. 最后一次剪切的内容 C. 12. 用鼠标直接运行带有图标的Windows程序, A.双击 B.单击 C.拖动 D.选中 13. 更改Windows 7主题主要包括（ A.更改桌面背景 B.更改窗口颜色 14. 如果某个程序窗口被最小化，则程序将 A.终止运行 B. 暂停运行 C. D. 所有剪切过的内容 )° C. 更改声音和屏幕保护程序 ）° D. 以上都对
计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)
第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么？答：方便性，开放性，有效性，可扩充性 2.OS的作用可表现在哪几个方面？答：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS作为计算机系统资的管理者；OS实现了对计算机资源的抽象。 3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里，为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。 5.何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及寸接收并及时处理该命令，在用户能接受的时采内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设路多路卡，健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据；为每个终端配路缓冲区，暂存用户捷入的命令或教据。针对反时处理问题，应便所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS？答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS是为了满足应用的需求，熏好地满足实时控制领域和实时信息处涯领域的需要。 9.什么是硬实时任务和款实时任务？试举例说明。答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结是。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带未巨大的经济损失，甚至是灾难性后，，所以在实时系统中，往往都采取了
计算机应用基础 第二章 操作系统
第二章操作系统 一、判断题（正确的填A，错误的填B） *1.在Windows桌面的任务栏中，显示的是所有已打开的窗口图标。 A **2.Windows不允许用户进行系统（Config）配置。 B *3.通常，没有操作系统的计算机是不能工作的。 A *4.在Windows中按Shift+空格键，可以启动或关闭中文输入法。 B *5.Windows提供了复制活动窗口中的图像到剪贴板的功能。 A *6.在Windows中，单击对话框中的"确定"按钮与按回车键的作用是一样的。 B *7.Windows资源管理器窗口的标题名是不会改变的。 A **8.Windows具有多媒体功能，但不支持Plug and Play（即插即用）。 B *9.在Windows中可以为应用程序建立快捷图标。 A *10.操作系统属于系统软件范畴。 A *11.Windows中，可以在"任务栏"内进行桌面图标的排列。 B *12.Windows中，"我的电脑"不仅可以进行文件管理，还可以进行磁盘管理。A *13.Windows的剪贴板只能存放文本信息。 B *14.在Windows中所有菜单只能通过鼠标才能打开。 B *15.Windows的任务栏在缺省的情况下位于屏幕的底部。 A **16.Windows中的快捷方式是由系统自动提供的，用户不能修改。 B **17.在Windows操作系统中，可以用键盘来执行菜单命令。 A **18.在Windows资源管理器窗口中创建的子目录，创建后立刻就可以在文件夹窗口中看到。A *19.在"写字板"窗口中按F1键会显示"帮助主题"对话框。 A *20.当选定文件或文件夹后，欲改变其属性设置，可以用鼠标右键，然后在弹出的菜单中选择"属性"命令。 A
操作系统原理实验四
实验4 进程控制 1、实验目的 （1）通过对WindowsXP进行编程，来熟悉和了解系统。 （2）通过分析程序，来了解进程的创建、终止。 2、实验工具 （1）一台WindowsXP操作系统的计算机。 （2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识 （3）·CreateProcess（）调用：创建一个进程。 （4）·ExitProcess（）调用：终止一个进程。 4、实验编程 （1）编程一利用CreateProcess()函数创建一个子进程并且装入画图程序(mspaint.exe)。阅读该程序,完成实验任务。源程序如下： # include < stdio.h > # include < windows.h > int main(VOID) ﹛STARTUPINFO si; PROCESS INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); Si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, “c: \ WINDOWS\system32\ mspaint.exe”, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) ﹛fprintf(stderr,”Creat Process Failed”); return—1; ﹜ WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜
计算机操作系统第四版试题及答案
操作系统期末考试（一） 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。每小题2分，共20分） 1、文件系统的主要组成部分是（） A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法（） A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（） A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于（）存取 … A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的（）引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值（） A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是（） A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是（） A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 ; 9、飞机定票系统是一个（） A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是（） A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: ' 三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题2分，共20分） 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。 （） 2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。 （） 3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。 （） 4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。 （） 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。 （） 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。 （） 7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。 （）
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章
1.什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。 2.画出下面四条诧句的前趋图： S1=a： =x+y; S2=b: =z+1; S3=c： =a-b; S4=w： =c+1: 答：其前趋图为： 3.为什么程序并发执行会产生间断性特征？ 程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执 行期间出现间断性。 4.程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？ 因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。 5.在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？ 为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。影响：使程序的并发执行得以实行。 6.试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序？ a.动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不 到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。 b.并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。 c.独立性是指进程实体是一个能独立运行的 基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。 7?试说明PCB的作用？为什么说PCB是进程存在的唯一标志？ a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行
四川大学计算机操作系统第四实验报告
实验报告 （学生打印后提交） 实验名称：作业调度系统 实验时间： 2015 年 6 月 4 日 实验人员：________（姓名）_____（学号）______（年级） 实验目的： ?理解操作系统中调度的概念和调度算法。 ?学习Linux下进程控制以及进程之间通信的知识。 ?理解在操作系统中作业是如何被调度的，如何协调和控制各个作业对CPU的使用 实验环境： linux 实验步骤： 1. 1、调用vi编辑器修改job.h文件，为命名管道FIFO设置正确的路径，修改语句：#define FIFO "/home/student/SVRFIFO" 2. 修改scheduler.c文件，添加作业的打印信息，即修改函数do_stat，要求再输出作业名称、当 前优先级、默认优先级。 3. 在printf( “JID\tPID\tOWNER\tRUNTIME\tWAITTIME\tCREATTIME\t\tSTATE\n”);语句 中添加JOBNAME、CURPRI、DEFPRI。 4. 接下来的两个输出语句根据表头修改，注意printf语句的输出格式，输出的信息内容参照 jobinfo结构体。 ５、用gcc分别编译连接作业调度程序、三个命令程序。 ６、在一个控制台窗口中运行作业调度程序作为服务端。 ７、提交一个运行时间超过100毫秒的作业（要求提供源程序），并编译连接。 ８.再打开一个窗口登录服务器作为客户端，在其中运行作业控制命令（提交作业、删除作业、查看信息）， 在服务端观察调度情况，分析所提交作业的执行情况。 实验陈述： 1、基础知识： ?说明进程与程序的区别：程序是静态的指令集合，不占用系统的运行资源，可以长久保存在 磁盘。进程是进程实体（程序、数据和进程控制块构成）的运行过程，是系统进行资源分配和 调度的一个独立单位。进程执行程序，但进程与程序之间不是一一对应的。通过多次运行，同一 程序可以对应多个进程；通过调用关系，一个进程可以包含多个程序。 ?说明进程与作业的区别：作业是用户一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作 的集合，作业可以包含几个进程。 ?说明作业调度与进程调度的区别：作业调度是按照一定的原则从外存的作业后备队 列中选择作业调入内存，并为其分配资源，创建相应的进程，然后进入就绪队列。进 程调度是按照某种策略或方法从就绪队列中选择进程，将处理机分配给它。 2、实验知识 ?本实验作业有几种状态READY：作业准备就绪可以运行。RUNNING：作业正在运行DONE： 作业已经运行结束，可以退出。有这三种状态，但只用到前两种。 ?
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章
第二章 1. 什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a-b； S4=w：=c+1; 答：其前趋图为： 3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征？ 程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执行期间出现间断性。 4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？ 因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。 5. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响? 为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。影响: 使程序的并发执行得以实行。 6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序? a. 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。 b. 并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。 c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。 7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志? a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。 b. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。 11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（2）执行状态→就绪状态：时间片用完（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成 12．为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？ 答：引入挂起状态处于五种不同的需要: 终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。10．在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：（1）进程当前暂存信息（2）下一指令地址信息（3）进程状态信息（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。13．在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？ 答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有： （1）进程当前暂存信息 （2）下一指令地址信息 （3）进程状态信息 （4）过程和系统调用参数及调用地址信息。 14．试说明引起进程创建的主要事件。答：引起进程创建的主要事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。 15．试说明引起进程被撤销的主要事件。答：引起进程被撤销的主要事件有：正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O 故障）、外界干预（操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止）。 16．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？ 答：（1）OS 发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Creat()；（2）申请空白PCB；（3）为新进程分配资源；（4）初始化进程控制块；（5）将新进程插入就绪队列. 17．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么？ 答：（1）根据被终止进程标识符，从PCB 集中检索出进程PCB，读出该进程状态。（2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，臵调度标志真，指示该进程被终止后重新调度。（3）若该进程还有子进程，应将所
第二章计算与计算机
第二章计算与计算机已完成成绩：75.0分 1 【多选题】 在微处理器的发展过程中，科学家主要从哪些方面来提高处理器的性能（）。 A、处理器的集成度 B、主频速度 C、机器字长 D、存储材料 E、寄存器数量 F、缓存大小 正确答案： ABC 2 【多选题】 计算机执行程序，以下说法正确的是（）。 A、当用户要执行一个程序时，操作系统将首先把程序调入计算机内存。 B、计算机执行一个程序就是CPU执行程序中的每一条指令。 C、用户程序是在操作系统中运行的。 D、程序的运行不受操作系统的控制。 E、程序运行过程中可以直接使用所需的存储器和CPU资源。 F、CPU根据指令寄存器读取要执行的下一条指令。 正确答案： AB 3 【多选题】 在计算机主板上，都有一块BIOS芯片，保存了一组重要的程序，包括（）。 A、POST加电自检程序 B、BIOS设置程序 C、系统自举装载程序 D、中断服务程序 E、操作系统 F、编译程序 正确答案： ABCD 4 【多选题】
我们说二进制是现代电子计算机的重要理论基础之一，是因为（）。 A、二进制运算规则简单，记数和计算功能物理实现容易 B、二进制数据容易阅读容易编程 C、二进制数是人类社会普遍采用的进位数制 D、十进制不能进行逻辑运算 E、计算机采用何种进制都是一样的 正确答案： A 5 【多选题】 设计算机字长为16位，一个数的补码为10000000 00000000，则该数字的真值是（）。 A、-32768 B、32768 C、-0 D、+0 正确答案： A 6 【多选题】 一般认为，世界上第一台电子数字计算机是（）。 A、电子数字积分计算机ENIAC B、通用机电式计算机Mark-1 C、巨人计算机 D、ABC计算机 E、通用自动计算机UNIVAC 正确答案： A 7 【多选题】 计算机主板集成了组成计算机的主要电路，主要包括（）。 A、CPU插槽 B、内存储器插槽 C、芯片组
计算机操作系统实验-文件管理
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 实验报告 课程名称：操作系统 课程类型：必修 实验项目名称：文件管理 实验题目：设计一个多用户的文件系统 班级：实验学院一班 学号：6040310110 姓名：张元竞 设计成绩报告成绩指导老师
一、实验目的 随着社会信息量的极大增长，要求计算机处理的信息与日俱增，涉及到社会生活的各个方面。因此，文件管理是操作系统的一个非常重要的组成部分。学生应独立用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解，掌握它们的实施方法，加深理解课堂上讲授过的知识。 二、实验要求及实验环境 用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。要求设计一个10个用户的文件系统，每次用户可保存10个文件，一次运行用户可以打开5个文件。系统能够检查打入命令的正确性，出错时能显示出错原因。对文件必须设置保护措施，例如只能执行，允许读等。在每次打开文件时，根据本次打开的要求，在此设置保护级别，即有二级保护。文件的操作至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。 所编写的程序应采用二级文件目录，即设置主文件目录和用户文件目录。前者应包含文件主及它们的目录区指针；后者应给出每个文件占有的文件目录，即文件名，保护码，文件长度以及它们存放的位置等。另外为打开文件设置运行文件目录（AFD），在文件打开时应填入打开文件号，本次打开保护码和读写指针等。 三、设计思想（本程序中的用到的所有数据类型的定义，主程序的流程图及各程序模块之间的调用关系）
计算机操作系统实验
操作系统实验报告 1.实验目的及要求 ①了解什么是信号。 ②熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。 2.实验环境 VMware Workstation 12 Player 3.实验内容 ①编写一段程序，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来的中断信号（即按ctrl+c 键），当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后，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! 父进程等待两个子进程终止后，输出以下信息后终止： Parent process is killed! ②程序实例 #include
int wait_mark; void waiting(); void stop(); void main() { int p1,p2; signal(SIGINT,stop); //signal（）初始位置while((p1=fork())==-1); if(p1>0) { signal(SIGINT,stop); while((p2=fork())==-1); if(p2>0) { signal(SIGINT,stop); wait_mark=1; waiting(); kill(p1,10); kill(p2,12); wait(); wait(); printf("parent process is killed!\n"); exit(0);