操作系統(tǒng)第3-4次作業(yè)

操作系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)編號(hào)與實(shí)驗(yàn)名稱：1、 管理Linux系統(tǒng)進(jìn)程2、 進(jìn)程互斥實(shí)驗(yàn)3、 進(jìn)程的控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂弧?) 回顧系統(tǒng)進(jìn)程的概念，加深對(duì)Linux / UNIX進(jìn)程管理的理解。2) 回顧ps命令和選項(xiàng)。3) 列出當(dāng)前shell中的進(jìn)程。4) 列出運(yùn)行在系統(tǒng)中的所有進(jìn)程。二、1、進(jìn)一步認(rèn)識(shí)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)2、通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)資源的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥的方法三、1、 掌握進(jìn)程另外的創(chuàng)建方法：需認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)程創(chuàng)建方法與fork的不同2、 2、通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，熟悉進(jìn)程的睡眠、同步、撤消等進(jìn)程控制方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求（詳見實(shí)驗(yàn)講義）：一、步驟1：登錄進(jìn)入Linux。步驟2：訪問(wèn)命令行。步驟3：回顧系統(tǒng)進(jìn)程概念。步驟4：回顧ps命令和信息。步驟5：列出系統(tǒng)中運(yùn)行的所有進(jìn)程。步驟6：試調(diào)試下二段代碼。二、 1、進(jìn)程互斥的實(shí)現(xiàn) 2、分析以下程序的輸出結(jié)果三、 1、用fork( )創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，再調(diào)用exec( )用新的程序替換該子進(jìn)程的內(nèi)容 2、利用wait( )來(lái)控制進(jìn)程執(zhí)行順序?qū)嶒?yàn)用到的軟件（：）虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、關(guān)鍵步驟（流程圖、代碼等）及結(jié)果分析（70分）第一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟3：回顧系統(tǒng)進(jìn)程概念1) Linux系統(tǒng)中，幾乎每一個(gè)啟動(dòng)的進(jìn)程，都會(huì)由內(nèi)核分配一個(gè)唯一的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符 (PID)，用于跟蹤從進(jìn)程啟動(dòng)到進(jìn)程結(jié)束。2) 當(dāng)啟動(dòng)新進(jìn)程的時(shí)候，內(nèi)核也給它們分配系統(tǒng)資源，如CPU時(shí)間和RAM空間。3) 永遠(yuǎn)不向父進(jìn)程返回輸出的進(jìn)程叫做僵進(jìn)程。4) 由父進(jìn)程派生出來(lái)的進(jìn)程叫做子進(jìn)程。5) 父進(jìn)程是一個(gè)派生另一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程。6) 運(yùn)行用于提供服務(wù)的Linux系統(tǒng)進(jìn)程是守護(hù)進(jìn)程。7) 如果父進(jìn)程在子進(jìn)程之前結(jié)束，它創(chuàng)建了一個(gè)孤兒進(jìn)程。步驟4：回顧ps命令和信息輸入ps命令，將結(jié)果截圖貼到實(shí)驗(yàn)報(bào)告。輸入 ps -f 命令步驟5：列出系統(tǒng)中運(yùn)行的所有進(jìn)程 輸入 ps -ef 命令，顯示運(yùn)行在系統(tǒng)中的各個(gè)進(jìn)程的完全信息。執(zhí)行該命令，并與ps f命令的輸出結(jié)果對(duì)照，一致嗎？有何不同？答：不一致ps f 完全 產(chǎn)生一個(gè)完全列表，給出每個(gè)進(jìn)程的所有可用信息。ps ef 每一個(gè)完全產(chǎn)生一個(gè)完全列表，給出每個(gè)進(jìn)程的所有可用信息，顯示系統(tǒng)中每一個(gè)進(jìn)程的信息。a. 顯示了多少個(gè)進(jìn)程？ps f 2個(gè)ps ef 所有 143b. PID是什么？進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)。PID可以用來(lái)殺死進(jìn)程c. 啟動(dòng)進(jìn)程的命令 (CMD) 是什么？命令名守護(hù)進(jìn)程 (執(zhí)行的程序的名字)d. 請(qǐng)觀察，什么命令的PID號(hào)是1？第一個(gè)命令 root inite. 再次運(yùn)行 ps -ef | wc -l命令，計(jì)算進(jìn)程的數(shù)目并把輸出結(jié)果輸入到wc命令中：執(zhí)行 man ps命令，可以打開Linux用戶命令手冊(cè)，了解ps命令的用法，輸入wq命令可退出用戶手冊(cè)的閱讀。man命令可以執(zhí)行嗎？結(jié)果如何？步驟6：第二個(gè)實(shí)驗(yàn)Code 1：沒(méi)加lockf()函數(shù)的實(shí)驗(yàn)Code 1：加了lockf()函數(shù)的實(shí)驗(yàn)Code 2：沒(méi)加lockf()函數(shù)的實(shí)驗(yàn)Code 2：加了lockf()函數(shù)的實(shí)驗(yàn)第三個(gè)實(shí)驗(yàn)：第三題結(jié)果：思考題:二、1.2觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)象結(jié)果如何？與未上鎖的輸出結(jié)果相比，結(jié)果有無(wú)不同？原因？將打印字符串的循環(huán)次數(shù)改為1000結(jié)果加鎖與否的結(jié)果又是否相同？結(jié)果都一樣。因?yàn)槌绦蛟诒贿\(yùn)行之時(shí)會(huì)被賦予一個(gè)時(shí)間片，而 i的值小于 1000 時(shí)，CPU執(zhí)行完這個(gè)程序所需時(shí)間還小于這個(gè)時(shí)間片，所以操作系統(tǒng)并不會(huì)把公共設(shè)備奪過(guò)來(lái)給其他程序。從而兩個(gè)結(jié)果都一樣。沒(méi)使用了lockf()函數(shù)使用了lockf()函數(shù) 從上圖的比較中我們可以看出，當(dāng) i 的值變得很大時(shí)，lockf()函數(shù)的作用就體現(xiàn)出來(lái)了。 他會(huì)將一個(gè)程序和這個(gè)程序所需的公共設(shè)備上鎖，直至這個(gè)程序結(jié)束才解鎖。在這段期間，沒(méi)有程序能使用被上鎖的公共設(shè)備。三、(1)如何更新子進(jìn)程內(nèi)容？fork時(shí)根據(jù)返回的進(jìn)程ID鎖定指定的子進(jìn)程即進(jìn)入子進(jìn)程，其后的操作都是能有效更新子進(jìn)程的。 （2）可執(zhí)行文件加載時(shí)進(jìn)行了哪些處理？初始化,開辟內(nèi)存,顯示窗口是后期可選工作。每個(gè)程序,任何一個(gè)程序,任何一個(gè)可執(zhí)行文件,啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都要調(diào)用Ntdll.dll中的NtCreateProcess()。(3)什么是進(jìn)程同步？wait( )是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的？我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過(guò)程稱為進(jìn)程間的同步。進(jìn)程同步是進(jìn)程之間直接的相互作用，是合作進(jìn)程間有意識(shí)的行為。如果我們對(duì)一個(gè)消息或事件賦以唯一的消息名，則我們可用過(guò)程wait(消息名)表示進(jìn)程等待合作進(jìn)程發(fā)來(lái)的消息。這樣，wait（）就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間的同步。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題解決辦法與實(shí)驗(yàn)體會(huì)（10分）【請(qǐng)注意：此處必須如實(shí)填寫，為空或不適均扣10分】1、 因?yàn)榈谝淮问褂胠ockf( )，所以搞不懂lockf( )中的參數(shù)到底應(yīng)該怎樣用。2、 我使用了lockf( )后并沒(méi)有意識(shí)到時(shí)間片對(duì)于程序的影響如 但是我只是寫了一個(gè) i = 5 而已，因?yàn)槲矣X(jué)得他們的結(jié)果應(yīng)該都是一樣的。后來(lái)多測(cè)試了幾次后才發(fā)現(xiàn)，但 i = 1000 時(shí)結(jié)果是會(huì)有所改變的。3、 第一次使用Exec( )