《操作系统》基本课程实验指导书-2014

北 京 邮 电 大 学

计算机学院

《操作系统》课程实验

Linux 操作系统内核 实 验 指 导 书

2014年9月

目 录

1．实验大纲 .................................................................................................................... 5

1.1 实验目的 ............................................................................................................ 5 1.2实验内容说明 ...................................................................................................... 5

1.2.1 第1组 系统安装实验................................................................................ 5 1.2.2 第2组Linux内核实验 .............................................................................. 6 1.2.3 第3组 进程管理....................................................................................... 6 1.2.4 第4组 存储管理....................................................................................... 7 1.2.5 第5组 进程通信....................................................................................... 7 1.2.6 第6组 I/O设备管理 ................................................................................. 8 1.2.7 第7组 文件系统管理................................................................................ 8

!1.3实验要求 ............................................................................................................ 9 2. 系统安装实验 ............................................................................................................ 10

2.1 实验1.1 Linux系统安装 .................................................................................... 10

1、实验目的 .................................................................................................... 10 2、实验内容（以Red Hat Linux7.2为例） ........................................................ 10 2.2 实验1.2 虚拟机VM软件安装............................................................................11

1、实验目的 .....................................................................................................11 2、实验内容 .....................................................................................................11 2.3 实验1.3 Shell编程 ............................................................................................ 12

1、实验目的与内容 .......................................................................................... 12 2、程序源代码清单（参考） ............................................................................ 12 3. Linux内核实验 ........................................................................................................... 13

3.1 实验2.1 观察Linux行为................................................................................. 13

1、实验目的 .................................................................................................... 13 2、实验内容 .................................................................................................... 13 3、程序源代码清单（参考） ............................................................................ 13 3.2 实验2.2 内核定时器 ....................................................................................... 15

1、实验目的 .................................................................................................... 15

2、实验内容 .................................................................................................... 16 3、程序源代码清单（参考） ............................................................................ 16 3.3 实验2.3内核模块 ............................................................................................. 23

1、实验目的 .................................................................................................... 23

2、实验内容 .................................................................................................... 23 3、实验原理 .................................................................................................... 23 4、实验步骤 .................................................................................................... 23 3.4 实验2.4 系统调用 ............................................................................................ 26

1、实验目的 .................................................................................................... 26 2、实验内容与步骤 .......................................................................................... 26

4 进程管理实验 ............................................................................................................. 28

4.1 实验3.1 进程行为观察 ..................................................................................... 28

1、实验目的 .................................................................................................... 28 2、实验内容 .................................................................................................... 28 4.2 实验3.2 代码分析 ............................................................................................ 28

1、实验目的 .................................................................................................... 28 2、实验内容 .................................................................................................... 28 4.3 实验3.3 Shell编程 ............................................................................................ 28

1、实验目的 .................................................................................................... 28

2、实验内容1.................................................................................................. 28 3、实验内容2.................................................................................................. 30

5. 存储管理实验 ............................................................................................................ 33

5.1 实验4.1 观察实验 ............................................................................................ 33

1、实验目的 .................................................................................................... 33 2、实验内容 .................................................................................................... 33 5.2 实验4.2 存储管理代码分析 .............................................................................. 33

1、实验目的 .................................................................................................... 33 2、实验内容 .................................................................................................... 33 3、示例—缺页中断处理程序分析 ..................................................................... 33 5.3 实验4.3虚拟存储器管理 ................................................................................... 35

1、实验目的 .................................................................................................... 35

2、实验内容 .................................................................................................... 35 3、实验原理 .................................................................................................... 36

4、试验步骤 .................................................................................................... 36 5、源程序代码清单（参考） ............................................................................ 37

6. 进程通信 ................................................................................................................... 39

6.1 实验5.1 观察实验 ............................................................................................ 39

1、实验目的与内容 .......................................................................................... 39 2、实验原理 .................................................................................................... 39 6.2 实验5.2 代码分析 ............................................................................................ 39

1、实验目的 .................................................................................................... 39 2、实验内容 .................................................................................................... 40 3、实验结果示例 ............................................................................................. 40 6.3 实验5.3 进程同步实验 ..................................................................................... 42

1、实验目的 .................................................................................................... 42 2、实验内容 .................................................................................................... 42 3、实验原理 .................................................................................................... 42 4、实验步骤及部分代码清单（参考） .............................................................. 43

7 I/O设备管理实验 ...................................................................................................... 46

7.1 实验6.1. 观察实验............................................................................................ 46

1、实验目的 .................................................................................................... 46

2、实验内容 .................................................................................................... 46 3、实验结果示例 ............................................................................................. 46 7.2 实验6.2 代码分析 ............................................................................................ 47 7.3 实验6.3 编程实验 ............................................................................................ 47

1、实验目的 .................................................................................................... 47

2、实验原理 .................................................................................................... 47 3、程序源代码清单（参考） ............................................................................ 47 7.4 实验6.4 设备驱动程序 ..................................................................................... 48

1、实验目的 .................................................................................................... 48 2、实验内容 .................................................................................................... 48 8. 文件系统管理实验 ..................................................................................................... 49

8.1 实验7.1 代码分析 ............................................................................................ 49

1、实验目的 .................................................................................................... 49 2、实验内容 .................................................................................................... 49 3、分析报告示例 ............................................................................................. 49 8.2 实验7.2 编程实验1 .......................................................................................... 51

1、实验目的与内容 .......................................................................................... 51 2、程序源代码清单（参考） ............................................................................ 51 8.3 实验7.3 编程实验2 .......................................................................................... 52

1、实验目的与内容 .......................................................................................... 52 2、程序源代码清单（参考） ............................................................................ 53