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1、操作系统实验指导书成都理工大学工程技术学院 计算机科学与技术系2012.3目 录实验一 熟悉Windows2000/XP中的进程和线程实验二 编程实现进程的控制实验三 Windows中的线程与线程同步现象实验四 操作系统中的经典线程同步问题实验五 死锁避免银行家算法的实现实验六 Windows内存管理实验七 分页内存管理算法模拟实验八 页面置换算法的模拟实现实验九 磁盘调度中的电梯调度算法实现实验十 Windows中的消息机制实验一 熟悉Windows2000/XP中的进程和线程一、实验目的1、熟悉Windows2000/XP中任务管理器的使用。2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相
2、关信息。 3、掌握利用spy+.exe来察看Windows中各个任务的更详细信息。二、实验理论基础及教材对应关系1、实验理论基础：（1） 操作系统中的进程和线程的概念；（2） 进程PCB的各项指标含意；2、本实验内容主要对应于教材第2章。三、实验内容与步骤1、 启动操作系统自带的任务管理器：方法：直接按组合键Ctrl+Alt+Del，或者是在点击任务条上的“开始”“运行”，并输入“taskmgr.exe”。如下图所示：2、 调整任务管理器的“查看”中的相关设置，显示关于进程的以下各项信息，并完成下表（填满即可）：表一：统计进程的各项主要信息序号进程名称进程ID线程数量占用内存优先级占CPU时间
3、虚拟内存1FrzState2k.exe402816052k标准0:00:007640k2alg.exe384063652k标准0:00:001252k3Svchost.exe348013524k标准0:00:001324k4Student.exe31561432908k标准0:00:1524500k5WINWORD.EXE3100858672k标准0:00:1437056k6taskmgr.exe307235756k高0:00:022036k7Conime.exe297612784k标准0:00:001008k8UpdateSvxClt.exe281635012k标准0:00:001736k3
4、、 从桌面启动办公软件“Word”，在任务管理器中找到该软件的登记，并将其结束掉。再从任务管理器中分别找到下列程序：winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe，试着结束它们，观察到的反应是 ，原因是 。4、 在任务管理器中找到进程“explorer.exe”，将之结束掉，并将桌面上你打开的所有窗口最小化，看看你的计算机系统起来什么样的变化 、得到的结论是 （说出explorer.exe进程的作用）。5、运行“spy+.exe”应用软件，点击按钮“”，切换到进程显示栏上，查看进程“explorer.exe”的各项信息，并填写下表：表二：统计线程的各项信息进
5、程：explorer.exe 中的各个线程序号进程ID线程ID基本优先级当前优先级CPU时间上下文开关10000000000000000001:54:59.828370710720000000000000000002:08:05.906418324330000000400000008000:00:25.5938352354000000040000001013130:00:01.437 4970065000000040000001413130:00:01.2964706716000000040000001813130:00:00.296772367000000040000001c13130:00
6、:00.00014398000000040000002013130:00:01.8435647249000000040000002412120:00:00.000610000000040000002812120:00:00.2966241111000000040000002c12130:00:00.7039248312000000040000003012120:00:00.54615243913000000040000003412130:00:00.03155914000000040000003812130:00:00.625652746、注意某些线程前有“”，如图所示：，说明二者之间的差异是
7、 。四、实验材料的提交与成绩评定1、本实验的实验报告一份（电子版或纸质版一份，具体形式由任课教师确定，格式参考学院统一实验报告）2、实验源程序一份，请表明题号（电子版）备注：做下一次实验之时提交上一次实验的材料，由各班学习委员以班为单位收集并上交任课教师。3、实验成绩总分为10分，由指导老师根据学生实验表现和实验材料进行评定，本门课程结束后实验平均成绩（实验总成绩/实验次数）按照10的比例记入期末考试总成绩。实验二 编程实现进程的控制一、实验目的1、进一步掌握进程的相关概念2、掌握Windows2000/XP有关进程操作的API函数的使用。3、了解进程的地址空间的含义。二、实验理论基础及教材对
8、应关系1、实验理论基础：（1）操作系统中的进程和线程的概念；（2）进程的各种控制；2、本实验内容主要对应于教材第2章和第3章的内容。三、实验内容与步骤1、启动应用程序“Process Information.exe”，应出现下面的界面：2、依次改变上图中“下拉组合框”的选项，读出界面中显示的各项信息，并完成下表（填满即可）：（统计中要包含winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe等应用程序）表一：统计进程的一些信息序号进程名称进程ID父进程ID优先级线程数Heaps数量模块数量123456783、从上表中观察“进程ID”和“父进程ID”两栏，总结并画出下
9、列程序间的亲缘关系：winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe。4、打开“ProcessInfo”工程文件，打开文件“ProcessInfo.cpp”，找到函数：CreateProcess（）的使用方法。按下列步骤建立一个工程项目，将记事本应用程序运行起来，即创建了一个新的进程。步骤1、创建一个基于MFC的应用程序。步骤2、在应用程序类型中选取“基于对话框”的选项。步骤3、直接点击完成，系统将为你创建一个工程项目。步骤4、然后在“资源视图”中，打开对话框“IDD_MY_DIALOG”，将出现以下对话框：步骤5、打开界面上的“工具箱”，放置一个“按钮”，如
10、下图：步骤6、双击上面的“Button1”按钮，切换到代码的编写处：输入以下语句：步骤7、编译并运行此工程项目，看看运行的结果。四、实验材料的提交与成绩评定1、本实验的实验报告一份（电子版或纸质版一份，具体形式由任课教师确定，格式参考学院统一实验报告）2、实验源程序一份，请表明题号（电子版）备注：做下一次实验之时提交上一次实验的材料，由各班学习委员以班为单位收集并上交任课教师。3、实验成绩总分为10分，由指导老师根据学生实验表现和实验材料进行评定，本门课程结束后实验平均成绩（实验总成绩/实验次数）按照10的比例记入期末考试总成绩。实验三 Windows中的线程与线程同步现象一、实验目的1、掌握
11、Windows中线程的操作。2、熟悉线程不同步时的现象及环境因素。3、掌握一种同步对象的使用。二、实验理论基础及教材对应关系1、线程和线程不同步的认识。2、线程间的同步和通信。3、本实验内容主要对应于教材第2章中关于线程的各节。三、实验内容与步骤1、定义全局变量 int i = 0; 初始值置为 0。2、创建两个线程，一个对 i 执行加 1 操作，另一个对 i 执行减 1 操作。两个线程执行相同的次数。显然，正常情况下，i 的仍然保持为 0。#include #include #define MaxCount 9000000 / 循环次数要很大，可多次尝试一些值DWORD _stdcall f
12、un1( LPVOID p1)for( int j =0 ;j MaxCount;j+)i+;return 0;DWORD _stdcall fun2( LPVOID p1)for( int j =0 ;j MaxCount;j+)i-;return 0;3、观察两个线程执行后的情况，可以发觉最后 i 的值不一定是 0， 有时是很大的正数，有时是很大的负数，这就是多个线程在操作同一个变量 i时，未同步时带来的严重问题。 还应该了解，在多个线程操作共享的变量时，才需要考虑同步问题。5、 给这两个线程加上同步代码，再来观察对 i 值的影响。步骤2的函数稍微改动即可：CRITICAL_SECTION cs;DWORD _stdcall fun1( LPVOID p1)for( int j =0 ;j MaxCount;j+):EnterCriticalSection(&cs);i+;:LeaveCriticalSection(&cs);DWORD _stdcall fun2( LPVOID p1)for( int j =0 ;j MaxCount;j+):EnterCriticalSection(&cs);i-;:LeaveCriticalSection(&cs);加入的同步代码的两个线程，无论如何执行，i 的值总是
