操作系统第二版配套实验书.docx
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操作系统第二版配套实验书.docx
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操作系统第二版配套实验书
操作系统原理实验
《操作系统原理实验》课程说明
▪教材
•《操作系统原理实验》,周苏金海溶等编著,科学出版社,2003
▪教学安排
•由教师结合“操作系统原理”课程进行
▪实验环境
•MicrosoftWindows2000Professional
•RedHatLinux9.0
实验1安装操作系统
▪通过对Windows2000Professional和RedHatLinux9.0的安装操作,了解操作系统应用环境建立的初步过程,掌握操作系统的基本系统设置,掌握多操作系统的安装和设置。
•实验1.1安装Windows2000Professional
•实验1.2安装RedHatLinux9.0
§1.1安装Windows2000Professional
▪实验估计时间:
120分钟,难度系数:
4
•背景知识
•实验目的
•工具/准备工作
•实验内容与步骤
•实验提示
背景知识
▪计算机执行的任何程序都必须首先读入内存,CPU通过内存来访问程序,而安装操作系统实际上是把存放在光盘上的操作系统执行代码存入硬盘的过程
•从硬盘上加载程序到内存很方便
•操作系统中的文件系统主要是靠硬盘提供物理支持
▪安装操作系统到硬盘,实际上有两方面的作用
•在硬盘上建立文件系统
•把操作系统的全部内容事先存放在硬盘上以备使用
•当使用计算机时,从硬盘上加载操作系统到内存,然后将机器控制权转给操作系统内核来执行
背景知识
▪在本实验中,通过Windows2000Professional的安装,来了解Windows操作系统的安装及配置,包括安装前的准备工作、驱动程序的配置以及系统的设定等内容
▪Windows2000一共有四个版本,即Professional、Server、AdvancedServer和DatacenterServer,它们的差别在于功能以及支持CPU、RAM数量上的不同
背景知识
▪由于用户计算机环境的不同,需要的安装方式和内容也会有所不同。
•升级安装:
保存计算机的现有文件及设置,并将原Windows系统升级为Windows2000Professional
•全新安装:
有助于提升系统性能。
但不保存计算机中原有的文件及设置,机器中的所有应用程序都要重新安装
•多重开机安装:
使计算机拥有多种操作系统,每次开机时,可以选择所要启动的系统
背景知识
▪多重开机安装
•Windows2000Professional的多重开机安装支持下列操作系统:
WindowsNT3.51/4.0、Windows9x、Windows3.x和MS-DOS
•采用多重开机安装方式,首先需要进行硬盘分区,因为每个操作系统都要求安装在不同的分区
•此外,还提高了对硬件的需求,因为安装多个操作系统的硬盘空间用量非常大
•各个操作系统的安装次序也要注意,原则上次序是MS-DOS、Windows3.x、Windows9x优先安装,然后是WindowsNT,再安装Windows2000
实验目的
▪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
▪掌握对Windows操作系统的基本系统设置
▪了解Windows多操作系统安装的方法
工具/准备工作
▪开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容
▪需要一台准备安装Windows2000Professional操作系统的计算机
▪Windows2000对系统的要求比较高
•CPU:
Pentium166MHz,建议PentiumII以上
•内存:
32MB,建议64MB以上
• 磁盘空间(可用空间/总空间):
650MB/2GB,建议1.5GB/4GB
• CD-ROM或DVD-ROM光驱
•网卡和调制解调器
•VGA显卡及显示器、键盘、鼠标
实验内容与步骤
▪本实验以光盘启动、全新安装为例
▪可以利用Windows2000Professional光盘来直接开机启动,开机后自动执行安装程序
▪安装过程可分为两个阶段
•文字模式阶段:
选择用来安装Windows2000的硬盘。
安装程序提供了建立分区、删除分区以及格式化等功能
•GUI图形界面阶段:
进行系统设置与复制文件的动作,完成Windows2000系统的安装
实验提示
▪同意接受Windows许可协议
▪记录机器总的硬盘空间数据
▪选择文件系统:
FAT、FAT32和NTFS,但一般建议选择NTFS文件系统
▪按提示安装“ServicePack”光盘
▪软件的产品序列号(25个字符的产品密钥)
§1.2安装RedHatLinux9.0
▪实验估计时间:
120分钟,难度系数:
4
•背景知识
•实验目的
•工具/准备工作
•实验内容与步骤
•实验提示
背景知识
▪Linux是一种可运行于多种硬件平台(如PC及其兼容机、Alpha工作站、SUNSpare工作站)、源代码公开、免费提供用户使用、功能强大、遵守POSIX(可移植操作系统接口)标准、与UNIX兼容的操作系统。
此外,Linux也支持多CPU计算机
▪Linux发布的版本不下几十种,不同版本Linux的基本操作方法、用户界面、基本功能等大都相同
▪Linux可以直接在裸机上安装,也可以在硬盘上与其他操作系统,如MS-DOS、Windows或OS/2共存
▪安装Linux所花费的时间依具体机器的运行速度和Linux版本等条件而定
实验目的
▪以安装RedHatLinux9.0为例,学习和掌握Linux操作系统的安装
▪掌握对Linux操作系统的的基本系统设置
▪掌握与Linux相关的多操作系统安装的方法
工具/准备工作
▪在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容
▪检查硬件
•Linux对计算机硬件的要求不高,大部分硬件都是普通用户和开发人员已经拥有的或很容易得到的
•用光盘进行安装之前,应检查计算机是否允许从光盘驱动器引导启动,否则应对机器的BIOS进行相应的设置
•某些硬件在安装时需要驱动程序盘,以为安装程序不直接支持的硬件添加支持
•注意记录系统的有关信息,以帮助更顺利地完成RedHatLinux安装进程
工具/准备工作
▪备份硬盘上的所有重要数据
•将硬盘上原有的重要数据备份到软盘、优盘或CD-R光盘上,以免发生意外时,造成不必要的数据损失
▪为Linux的安装准备分区
•Linux使用自己的文件系统(Linuxext2),拥有自己的特别分区类型,这意味着不能将Linux安装到一个DOS或Windows分区上,所以必须在硬盘上留下一些空间(将被转换成Linux的分区)来安装Linux
工具/准备工作
•在已安装DOS或Windows系统(系统中还留有足够Linux安装的扩展分区)的计算机上安装,就使用DOS或者Linux的fdisk软件来给扩展分区重新划分逻辑分区,要求留出两个逻辑分区,在安装过程中用Linux自身带的分区程序将其中一个分为Linux的安装分区(完全安装要留2GB左右或者更大),另一个作为Linux的交换分区(建议留100M左右或者更大)
•如果所使用的是FAT32系统,就只能重新分区重装系统后再安装Linux(FIPS分区程序不识别FAT32文件系统)
实验内容与步骤
▪本实验中,假设机器中已经安装Windows操作系统,并以光盘安装、图形界面为例来学习安装RedHatLinux
•安装准备
•配置一个双引导系统
•开始安装
实验2操作系统环境
▪通过调查研究活动和对Windows、Linux系统运行的观察分析,回顾计算环境的基本术语,加深理解有关操作系统的基础概念,掌握主流操作系统的命令和图形界面,学会在操作系统上的主要系统管理操作
•实验2.1操作系统的计算环境
•实验2.2Windows2000系统管理
•实验2.3访问Linux系统
§2.1操作系统的计算环境
▪实验估计时间:
120分钟,难度系数:
3
背景知识
▪本实验帮助回顾Windows2000/XP、UNIX和Linux的计算环境术语,加深理解有关操作系统的基础概念
▪调查在学校或其他机构中Windows、UNIX和Linux的使用情况,看哪些机构在使用Windows、UNIX或者Linux系统;研究Web站点,看哪些因特网网站(尤其是简体中文网站)分别支持着Windows、UNIX和Linux操作系统的应用
实验目的
▪通过实验,加深对以下内容的理解
•基本的计算机硬件组件;
•计算机操作系统;
•Windows的发展和版本
•UNIX和Linux的历史和版本;
•Windows2000、UNIX或Linux操作环境。
▪调查在机构、学校和学生中Windows、UNIX和Linux操作系统的使用情况
▪分别研究支持Windows和Linux的Web站点
工具/准备工作
▪在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容
▪联系指导老师或者熟识网络技术的人士,如学校或企业信息技术部门的职员,了解学校或者其他机构中使用了哪些服务器和网络操作系统,找出是否在用WindowsNT/2000/XP、UNIX和Linux以及在哪里使用这些操作系统
▪需要准备一台带有浏览器,能够访问因特网的计算机
实验内容与步骤
▪识别一台计算机的4个主要硬件组成部分
▪复习3个概念:
内核、shell或者文件系统
▪Windows2000/XP操作系统的主要优点是什么?
▪UNIX操作系统的主要优点是什么?
▪Linux操作系统的主要优点是什么?
▪列举Linux操作系统的主要组成部分
▪Linux内核管理着哪几件事情?
▪Linux系统的主要shell的名字和它们各自默认的提示符是什么?
实验内容与步骤
▪操作系统的文件系统由哪几部分组成的?
▪在指导老师或者信息技术人员的帮助下,找出在学校或者其他机构中使用的几种操作系统。
请列举其版本、支持厂商和服务器的功能,填入表中
▪通过有关教科书和对Web网站的搜索了解,列举出你找到的Linux发行版本及其支持厂商和网站,填入表中
§2.2Windows2000系统管理
▪实验估计时间:
60分钟,难度系数:
3
背景知识
▪Windows2000Professional的“管理工具”中集成了许多系统管理工具,利用这些工具,管理员可以方便地实现各种系统维护和管理功能
▪这些工具集中在“控制面板”的“管理工具”选项下,用户和管理员可以很容易地对它们操作和使用
背景知识
▪默认情况下,只有一些常用工具随Windows2000系统的安装而安装
•服务:
启动和停止由Windows系统提供的各项服务
•计算机管理器:
管理磁盘以及使用其他系统工具来管理本地或远程计算机
•事件查看器:
显示来自于Window和其他程序的监视与排错信息
•数据源(ODBC):
添加、删除以及配置ODBC数据源和驱动程序
•性能:
显示系统性能图表以及配置数据日志和警报
•组件服务:
配置并管理COM+应用程序
背景知识
▪另一些工具则随系统服务的安装而添加到系统中,例如:
•Telnet服务器管理:
查看以及修改Telnet服务器设置和连接
•Internet服务管理器:
管理IIS、Internet和IntranetWeb站点的Web服务器
•本地安全策略:
查看和修改本地安全策略,诸如用户权限和审计策略
实验目的
▪了解和学习Windows系统管理工具及其使用
▪熟悉Windows系统工具的内容和应用
▪进一步熟悉Windows操作系统的应用环境
工具/准备工作
▪在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容
▪需要准备一台运行Windows2000Professional操作系统的计算机
实验内容与步骤
▪为了帮助用户管理和监视系统,Windows2000提供了多种系统管理工具,其中最主要的有
•计算机管理
•事件查看器
•性能监视
•服务
•数据源(ODBC)
§2.3访问Linux系统
▪实验估计时间:
90分钟,难度系数:
4
背景知识
▪Linux是一个与DOS或Windows完全不同的操作环境,具有它自己独特的风格
▪登录Linux和使用GNOME
•首先回顾Linux登录ID和口令的要求,使用标准图形用户界面GNOME练习登录Linux系统,并修改登录口令
•接着,学习使用GNOME。
GNOME是优秀的Linux桌面平台,也是目前Linux各版本中使用的对国际化支持最好的桌面平台。
使用GNOME需要熟悉面板,练习使用鼠标和键盘管理视窗;还需要练习工作空间的切换和使用工作空间菜单
•然后通过Linux系统的Shell、Linux文件、目录和权限等诸方面来掌握Linux系统管理的有关知识
•最后,退出(或者注销)并返回Linux登录界面
背景知识
▪Linux系统的Shell
•使用Linux系统时,用户多数时间是通过Shell与系统进行对话的。
Shell是一个接收用户输入命令并将其转换成指令的程序,它是用户与Linux系统之间的界面之一
背景知识
•Linux系统中可以使用的Shell包括:
▪bash:
BourneAgainShell。
这是Linux系统上最常用的Shell,它合乎POSIX标准且相容于BourneShell,是GNU工程(自由软件基金会)的产物,并且提供了编辑命令行的功能
▪csh:
CShell。
由Berkeley(伯克利大学)开发,与BourneShell在交互式使用上很多是相兼容的,但在程序设计界面上却有很大的不同。
它不提供编辑命令行的功能,但它有类似的功能叫命令历史记录
▪ksh:
KornShell。
在UNIX系统下得到普遍使用,并最早将现代Shell技术(包括取自CShell的部分)引入BourneShell,提供了编辑命令行功能
▪sh:
BourneShell。
是原始的Shell,不提供编辑命令行功能
▪tcsh:
CShell的加强版,提供了编辑命令行的功能
▪zsh:
ZShell。
最新的Shell,与BourneShell兼容,提供编辑命令行的功能
背景知识
▪Linux系统的文件、目录和权限
•Linux的文件名与DOS有许多相似之处也有其自身的特点
•Linux文件名没有标准格式。
通常文件名中可以包含任何字符(“/”字符除外,“~”字符不能作为文件名的第一个字符),文件名的长度限制在256个字符以内。
Linux的文件名也提供了功能强大且精确的通配符
•文件的权限是Linux系统安全的核心部分,包括
▪Read(可读)权限:
表示可以读取文件内的数据
▪Write(可写)权限:
表示可以改变或删除该文件
▪Execute(可执行)权限:
表示可以把该文件当成程序执行
背景知识
•除文件权限之外,Linux系统上还有目录和很多其他类型的文件,其中包括特殊文件(设备)、Socket和符号连接等等(平时我们经常使用的Windows设备如软驱、光驱等在Linux中也是一种特殊的文件)
•拥有root口令的用户称为超级用户,超级用户有权访问整个系统,包括建立普通用户帐号、修改密码、安装与卸载软件等一切权限。
超级用户的提示符为“#”,普通用户提示符为“$”
•几个用户在一个系统下共用一个帐号,其个人文件的安全就得不到保障。
建立普通用户帐号后,系统能保证用户是唯一能够存取其个人文件的人。
另一方面,即使没有与人共享一个系统,建立普通用户帐号也是必要的。
因为如果总是以超级用户登录进行操作(超级用户的权限是整个系统),一旦出现误操作(如:
破坏或移动、删除一个重要的系统文件)处理起来也很棘手
背景知识
▪Linux文件系统
•Linux的文件系统是文件和目录层次的集合。
了解Linux文件系统的结构有助于更好地理解和使用Linux。
在Linux文件系统根目录下,有如下子目录:
bin、dev、etc、home、install、lib、mnt、proc、root、tmp、user、var(不同版本,目录会略有不同)
▪/bin目录该目录中存放许多基本的系统程序。
▪/dev目录该目录中存放的文件是设备驱动程序,用来访问系统设备和资源,如磁盘设备、调制解调器、内存等
实验目的
▪登录Linux和熟悉GNOME
•通过登录Linux操作理解以下内容
▪Linux登录ID的要求
▪在GNOME环境下登录进入Linux系统
▪修改口令
▪正确退出或者注销Linux系统
•通过以下操作熟悉GNOME界面
▪回顾GNOME面板图标和菜单
▪管理GNOME视窗
实验目的
▪使用LinuxShell
•了解用户Linux环境所使用的Shell
•更改用户系统的Shell
•初步了解bash
▪熟悉Linux的文件和目录
•掌握Linux文件名通配符的使用
•了解Linux系统目录的特点
▪了解Linux文件系统
•Linux文件系统根目录的子目录
•/bin目录中的文件
•/dev目录中的文件
工具/准备工作
▪在开始本实验之前,请回顾教科书中的相关内容
▪您需要做以下准备
•由指导老师分配的Linux登录用户ID(如user2)和口令
•一台运行RedHatLinux操作系统并带有GNOME的计算机
实验内容与步骤
▪登录规则和口令规则
▪登录Linux
▪熟悉GNOME
▪Linux系统中的Shell
▪Linux系统中文件与目录
▪Linux的文件系统
▪注销GNOME
可选练习
▪Linux的常用命令
•有关目录的命令:
pwd、cd
•有关文件的命令:
ls、cat、chown、cp、date、dd、file、find
•其他的命令:
kill、clear、mount、umount、reboot、passwd、su
实验3进程控制与描述
▪通过在Windows任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作和管理Linux进程的操作,熟悉操作系统进程管理的概念,观察操作系统运行的动态性能,获得包含多进程的应用程序编程经验
•实验3.1Windows任务管理器的进程管理
•实验3.2Windows2000编程
•实验3.3Windows2000进程的“一生”
•实验3.4管理Linux系统进程
§3.1Windows任务管理器的进程管理
▪实验估计时间:
60分钟,难度系数:
3
背景知识
▪Windows2000的任务管理器提供了用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息,也显示了最常用的度量进程性能的单位
▪使用任务管理器
•可以打开监视计算机性能的关键指示器,快速查看正在运行的程序的状态,或者终止已停止响应的程序
•也可以使用多个参数评估正在运行的进程的活动,以及查看CPU和内存使用情况的图形和数据
背景知识
▪任务管理器中
•“应用程序”选项卡:
显示正在运行程序的状态,用户能够结束、切换或者启动程序
•“进程”选项卡:
显示正在运行的进程信息。
例如,可以显示关于CPU和内存使用情况、页面错误、句柄计数以及许多其他参数的信息
•“性能”选项卡:
显示计算机动态性能,包括CPU和内存使用情况的图表,正在运行的句柄、线程和进程的总数,物理、核心和认可的内存总数(KB)等
实验目的
▪通过在Windows任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作
▪熟悉操作系统进程管理的概念
▪学习观察操作系统运行的动态性能
工具/准备工作
▪在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容
▪需要准备一台运行Windows2000Professional操作系统的计算机
实验内容与步骤
▪使用任务管理器终止进程
▪显示其他进程记数器
▪更改正在运行的程序的优先级
实验提示
▪注意实验中所使用的是操作系统的哪个版本
▪了解在当前机器中正在运行的应用程序
▪在WindowsXP的任务管理器中,“进程”选项卡增加了一个“用户名”栏目,其中区分了SYSTEM、NETWORKSERVICE、LOCALSERVICE和用户的不同进程类别
▪终止进程时要小心,有可能导致不希望发生的结果,包括数据丢失和系统不稳定等;终止进程将结束它直接或间接创建的所有子进程
§3.2Windows2000编程
▪实验估计时间:
120分钟,难度系数:
4
背景知识
▪Windows2000可以识别的应用程序包括控制台应用程序、GUI应用程序和服务应用程序
▪控制台应用程序可以创建GUI;GUI应用程序可以作为服务来运行;服务也可以向标准的输出流写入数据——不同类型应用程序间的惟一重要区别是其启动方法
背景知识
▪Windows2000是以NT的技术构建的,它提供了创建控制台应用程序的能力,使用户可以利用标准的C++工具,如iostream库中的cout和cin对象,来创建小型应用程序。
当系统运行时,Windows2000的服务通常要向系统用户提供所需功能
▪服务应用程序类型需要ServiceMail()函数,由服务控制管理器(SCM)加以调用。
SCM是操作系统的集成部分,负责响应系统启动以开始服务、指导用户控制或从另一个服务中来的请求。
其本身负责使应用程序的行为像一个服务。
通常,服务登录到特殊的LocalSystem账号下,此账号具有与开发人员创建的服务不同的权限
背景知识
▪当令C++编译器创建可执行程序时,编译器将源代码编译成OBJ文件,然后将其与标准库相链接。
产生的EXE文件是装载器指令、机器指令和应用程序的数据的集合。
装载器指令告诉系统从哪里装载机器代码。
另一个装载器指令告诉系统从哪里开始执行进程的主线程。
在进行某些设置后,进入开发者提供的main()、ServiceMain()或WinMain()函数的低级入口点。
机器代码中包括有控制逻辑,它所做的事包括跳转到WindowsAPI函数,进行计算或向磁盘写入数据等
▪Windows允许开发人员将大型应用程序分为较小的、互相有关系的服务模块,即动态链接库(DLL)代码块,在其中包含应用程序所使用的机器代码和应用程序的数据
实验目的
▪通过对Windows2000编程
•进一步熟悉操作系统的基本概念
•较好地理解Windows2000的结构
工具/准备工作
▪在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容
▪需要做以下准备
•一台运行Windows2000Professional操作系统的计算机
•计算机中需安装VisualC++6.0专业版或企业版
实验内容与步骤
▪简单的控制台应用程序
▪GUI应用程序
▪进程对象
实验提示
▪在与本书配套提供的一张小光盘中,包含了在各个实验中用到的所有程序的源代码,这些源程
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- 操作系统 第二 配套 实验