操作系统实验指导说明书.doc

操作系统实验是计算机科学和技术、网络工程专业学生的重要实践环节，旨在深入理解操作系统的运作机制，尤其是进程管理和用户接口的设计。本实验分为两个项目，每个项目都涵盖了关键的理论概念和编程实践。 实验项目一着重于进程管理。在这个4学时的实验中，学生将深入学习进程的生命周期、互斥同步和通信。通过阅读Linux内核的`sched.h`源码，学生可以了解进程调度的基本原理。然后，通过分析`fork.c`，学生将理解如何在Linux环境下创建和管理进程。实验任务包括： 1. **进程创建**：使用`fork()`系统调用创建父子进程，展示进程的并发执行。父进程显示"a"，两个子进程分别显示"b"和"c"。 2. **进程控制**：修改程序，让每个进程输出一句完整的话，观察并发执行时屏幕上的现象，分析原因，例如上下文切换的影响。 3. **进程软中断通信**：利用`signal()`、`fork()`和`kill()`实现进程间通过信号进行通信。父进程响应键盘中断，发送信号给子进程，子进程接收到信号后输出特定信息并退出，最后父进程确认所有子进程终止。 4. **管道通信**：使用`pipe()`创建管道，实现父子进程间的双向通信。子进程P1和P2向管道写入消息，父进程按照特定顺序接收并显示这些消息。 实验项目二则关注行命令设计，这是操作系统中用户交互的重要部分。学生需要在4学时内设计1-2个带参数的行命令，比如大小写转换工具。这些命令应当具有独特的功能，且包含错误检测和报告机制。此外，学生需编写用户手册、提供源代码和详细注释，以及设计说明书，包括程序流程图、参数解释、主要数据结构和算法。这个设计性的实验旨在锻炼学生的创新能力和对操作系统接口的理解。 通过这两个实验项目，学生不仅能够巩固操作系统课程中的理论知识，还能提升C语言编程和调试能力，以及对Linux环境的熟悉度。同时，这也将帮助他们更好地理解和设计复杂的操作系统级功能。