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操作系统实验指导书

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操作系统是一门理论性和时间性都很强的课程。要学好操作系统的设计原理，除了听课、
看书、做习题外，最好的方法就是在实践中进行，包括使用操作系统、阅读和分析已有操作
系统的源代码、自己设计小型系统/模块或模拟算法等。
本教材安排的实验内容按深度可分为五个层次，即：使用级、观察级、系统管理级、源
码阅读级和实现级。
（1）使用级：是指如何使用操作系统，包括对命令（以及菜单和shell）、系统调用
和系统文件的使用。
（2）观察级：是指通过使用级的接口，从外部观察操作系统的内部工作过程和结构。
（3）系统管理级：是指系统或设备的安装、配置和性能调整。
（4）源码阅读级：是指对现有操作系统部分内核源代码的阅读。
（5）实现级：是指编程模拟实现操作系统某些功能模块。
实验的操作平台是RedHatLinux9.0和Windows2000Professional，其中前者是主
要的实验平台，因为源码阅读级等实验都是在Linux平台上进行的，当然，在Linux上进行
的实验基本上也都可在UNIX平台上直接进行。读者可根据自己的需要以及实验条件等选择
相应的实验内容。

1．使用级实验

实验1安装Linux操作系统

一．实验目的
在供实验的微机上安装Linux操作系统，后续实验都将在此环境上进行。通过实验，要
求：
1.了解硬件资源要求。
2.学会安装Linux系统。
3.学会启动Linux系统。
4.了解Linux多引导器的配置。
二．实验内容
把Linux安装到本地硬盘。
主要安装步骤提示：
1.如果BIOS支持光盘启动，则插入Linux安装光盘，重新启动计算机。
如果从DOS环境启动，则在DOS提示符下执行批处理命令，如autoboot。
或者，准备启动软盘，插入并重新启动计算机。
2.对硬盘分区，留出交换空间和文件系统的空间。
3.按提示分阶段装入系统。
4.配置系统。

实验2安装Windows2000操作系统

一．实验目的

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通过对Windows2000professional的安装操作，了解操作系统应用环境建立的初步过
程。
1.掌握Windows操作系统的基本系统设置。
2.了解Windows多操作系统安装配置的方法。
二．实验内容
1.把Windows2000安装到本地硬盘。
注意：若要与Linux并存于同一硬盘上，则宜先安装Windows。
2.主要安装步骤与安装Linux相似，在此从略。
注意，按屏幕提示选择合适的文件系统时，建议选择NTFS。输入的管理员密码要记
住。

实验3Linux系统用户接口和编程界面实验

一．实验目的
1．熟悉使用Linux字符界面、窗口系统的常用命令。
2．熟悉运用Linux常用的编程工具。
3．熟悉运用Linux的在线求助系统。
4．掌握在Linux操作系统环境上编辑、编译、调试、运行一个C语言程序的全过程。
二．实验内容
1．熟悉开机后登录Linux系统和退出系统的过程；
2．熟悉Linux字符界面——虚拟终端窗口和shell，以及图形界面——X-Window(如
gnome或KDE)：练习并掌握常用的Linux操作命令，如ls、cat、ps、df、find、grep、cd、
more、cp、rm、kill、at、vi、cc、man、help、control+d/c、等；熟悉常用shell的提示
符；熟悉字符窗口与图形界面之间的切换。
3．学习使用Linux的在线求助系统，如man和help命令等。
4．掌握一种Linux的编辑器，特别是字符界面的vi工具的使用。
5．用vi编辑一个打印“Hello,IamaCprogram”字串的C语言程序，然后编译并运
行它，记下整个过程。熟悉gcc、gdb等编译器、调试器的使用。

2．系统行为观察级实验

实验4观察Linux进程的异步并发执行

一．实验目的
1.了解进程与程序的区别，加深对进程概念的理解；
2.掌握进程并发执行的原理，理解进程并发执行的特点，区分进程并发执行与串行执行；
3.了解fork()系统调用的返回值，掌握用fork()创建进程的方法；
4.熟悉wait、exit等系统调用。
二．实验内容

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1．编写一C语言程序，实现在程序运行时通过系统调用fork()创建两个子进程，使
父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“Iamfather”，儿子进程执行时屏幕
显示“Iamson”，女儿进程执行时屏幕显示“Iamdaughter”。
2．多次连续反复运行这个程序，观察屏幕显示结果的顺序，直至出现不一样的情况为
止。记下这种情况，试简单分析其原因。
3．修改程序，利用nice()改