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第一部分 基于Windows环境的实验1

实验一 生产者和消费者问题1

1.1实验目的1

1.2实验要求1

1.2.1创建生产和消费者线程1

1.2.2生产和消费的规则2

1.3相关基础知识2

1.3.1生产者和消费者模型2

1.3.2同步对象2

1.4.2相关API函数的介绍3

1.4.1实验环境3

1.4程序的实现3

1.4.3程序的结构7

1.4.4数据结构7

1.4.5实现步骤8

1.5实验分析9

1.6源程序10

实验二 Windows虚拟存储器管理16

2.1实验目的16

2.2实验要求16

2.3.2虚存页面的状态17

2.3.1Windows中的虚拟存储技术17

2.3相关基础知识17

2.3.3存储系统的统计指标18

2.4程序的实现20

2.4.1实验环境20

2.4.2程序的结构20

2.4.3数据结构21

2.4.4实现步骤22

2.4.5相关API函数介绍22

2.5实验分析27

2.6源程序27

3.3Windows驱动程序基础32

3.3.1驱动程序Driver32

实验三 NDIS协议驱动程序的分析与改进32

3.2实验要求32

3.1实验目的32

3.3.2Windows驱动程序模式的演化33

3.3.3Windows 2000的驱动程序34

3.4NDIS驱动规范介绍36

3.4.1Windows网络体系结构和OSI参考模型36

3.4.2网络驱动接口规范NDIS36

3.5.1DDK的安装38

3.5实验环境38

3.4.3NDIS的使用38

3.5.2驱动程序的编译39

3.5.3驱动程序的调试40

3.5.4驱动程序的安装41

3.6Packet驱动实例的分析与改进42

3.6.1实验概述42

3.6.2NDIS协议驱动程序的一般结构43

3.6.3对packet驱动程序的改进54

3.7实验分析56

3.7.1实验结果56

3.7.2展望57

实验四 虚拟磁盘驱动程序设计58

4.1实验目的58

4.2实验要求58

4.3文件系统驱动程序基础58

4.3.1文件系统58

4.3.2文件系统驱动程序61

4.3.3I/O系统数据结构62

4.3.4NT和Win32设备名63

4.4实验环境63

4.4.1开发环境的建立63

4.4.2驱动程序的编译与安装64

4.5.1实验概述65

4.5实验程序的实现65

4.5.2虚拟磁盘驱动程序分析66

4.5.3filedisk应用程序71

4.5.4虚拟磁盘启动过程分析72

4.6实验分析73

4.6.1实验结果分析73

4.6.2驱动程序的改进74

4.6.3实验的展望75

5.2实验要求77

5.2.1ysh解释程序的重要特征77

实验五 shell程序77

5.1实验目的77

第二部分 基于Linux环境的实验77

5.2.2ysh解释程序的具体要求78

5.3相关基础知识81

5.3.1shell与内核的关系81

5.3.2系统调用82

5.4实验环境91

5.5程序的实现91

5.5.1数据结构91

5.5.2程序结构93

5.6实验总结100

5.7源程序100

实验六 虚拟存储116

6.1实验目的116

6.2实验要求116

6.3相关基础知识116

6.3.1系统调用相关知识116

6.3.2虚拟内存管理122

6.4程序的实现128

6.4.1新内核函数pedagogictime的实现128

6.4.2统计系统缺页情况129

6.5实验分析130

6.6源程序130

6.6.1用户测试程序pedagogictime130

6.6.2系统缺页统计程序pgfault.c131

实验七 作业调度系统134

7.1实验目的134

7.2实验要求134

7.2.1实验包括的程序134

7.2.2调度策略135

7.3.1进程及作业的概念136

7.2.3作业调度的操作内容136

7.3相关基础知识136

7.3.2作业调度137

7.3.3进程间通信138

7.4程序的实现140

7.4.1重要数据结构140

7.4.2作业调度程序的实现141

7.4.3作业控制命令的实现143

7.6源程序144

7.6.1头文件job.c144

7.5实验分析144

7.6.2调度程序job.c145

7.6.3作业入队命令enq.c155

7.6.4作业出队命令deq.c156

7.6.5作业状态查看命令stat.c157

实验八 文件系统159

8.1实验目的159

8.2实验要求159

8.3相关基础知识160

8.3.1虚拟文件系统160

8.3.2fat文件系统结构163

8.4.1数据结构168

8.4程序实现168

8.4.2文件操作函数的实现170

8.5实验分析173

8.6源程序174

8.6.1filesys.h174

8.6.2filesys.c176

8.6.3make项目文件186

A.1Linux的安装189

A.1.1安装前的准备189

附录A Linux的安装与使用189

第三部分 附录189

A.1.2建立硬盘分区190

A.1.3安装类型191

A.1.4安装过程192

A.2Linux的使用192

A.2.1使用常识192

A.2.2文件操作命令193

A.2.3文本编辑命令201

A.2.4shell的特殊字符204

A.2.5进程控制命令208

A.2.6网络配置和网络应用工具210

A.2.8系统管理214

A.2.7联机帮助214

附录B Linux文件系统主要数据结构222

B.1VFS超级块222

B.2文件系统类型223

B.3打开文件表结构files_struct223

B.4file文件表结构224

B.5VFS目录项224

B.6目录项操作dentry_operations225

B.7VFS索引节点inode225

B.8地址空间address_space（缓冲区）227

B.9EXT2内存节点信息数据227

B.10文件操作file_operations228

B.11索引节点操作inode_operations229

B.12超级块操作super_operations229

B.13EXT2的索引节点定义230

B.14EXT2目录项232

B.14.1老版定义232

B.14.2新版本定义232

B.15EXT2目录文件类型232

B.16EXT2块组描述符233

B.17fs_struct定义（根目录与当前目录）233

B.18进程控制块task_struct235

实验参考文献238