"操作系统实验包含了多个关于操作系统核心概念的实践项目，旨在加深学生对操作系统原理的理解。实验内容包括图书管理系统的实现，涉及文件系统调用；信号通信与进程控制，涵盖进程创建、互斥和通信；管道通信，利用无名和命名管道实现进程间的数据交换；消息机制的IPC，通过消息队列实现客户端-服务器通信；共享内存机制，展示如何共享数据和实现C/S模式；文件加密存储，使用系统调用实现加密解密；存储管理，模拟请求页式存储管理的页面置换算法；shell程序模拟，实现基本的命令解释器功能；以及对Windows和UNIX/Linux文件系统的分析，涉及文件系统的读写和结构解析。这些实验都需要扎实的C语言基础和对数据结构的熟悉，同时利用系统调用进行实际操作系统的交互。"
在操作系统实验中，学生将学习到以下关键知识点：
1. **图书管理系统**：基于UNIX系统文件系统调用，设计一个包含图书录入、查询、借阅、清理和统计功能的系统，强调文件操作和用户界面设计。
2. **信号通信与进程控制**：通过`fork()`创建进程，使用`lockf()`实现进程互斥，以及信号处理（`signal()`）实现进程间的软中断通信和同步。
3. **管道通信**：利用`pipe()`和`lockf()`实现同族进程间无名管道通信，通过`mkfifo()`创建命名管道以进行跨进程通信，同时设计客户/服务器模式的应用。
4. **进程间通信 (IPC)：消息机制**：使用`msgget()`，`msgsnd()`，`msgrcv()`，`msgctl()`进行消息队列操作，构建服务器和客户端的通信模型，扩展功能包括服务函数的实现和菜单驱动的客户端交互。
5. **共享内存机制**：通过`shmget()`，`shmat()`，`shmdt()`，`shmctl()`创建和管理共享内存，实现C/S通信，扩展功能包括服务处理和多选项菜单的客户端。
6. **文件加密存储**：使用系统调用对文件内容进行加密和解密，实现安全的数据存储，设计自定义加密算法。
7. **存储管理**：模拟请求页式存储管理，生成指令序列和页地址流，计算不同页面置换算法（FIFO，LRU，NUR/NRU/CLOCK）的命中率。
8. **shell程序模拟设计**：利用进程控制的系统调用实现简单的命令解释器，包括命令执行、内部命令、文件名替换和I/O重定向。
9. **文件系统分析**：在Linux下对DOS/Windows的FAT文件系统进行分析，设计程序读写物理设备文件，理解不同FAT版本的差异。
10. **UNIX/Linux文件系统分析**：同样在Linux环境下，对FAT文件系统进行深入分析，包括系统引导记录、文件系统结构和文件读取。
这些实验项目不仅要求学生具备扎实的理论知识，还需要他们具备实际操作和解决问题的能力，是操作系统课程的重要实践环节。
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