操作系統(tǒng)實驗報告

1、. 西 安 郵 電 大 學(xué) （計算機(jī)學(xué)院）課內(nèi)實驗報告實驗名稱： 進(jìn)程管理專業(yè)名稱： 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號（8位）： 指導(dǎo)教師：實驗日期： *年*月*日一. 實驗?zāi)康募皩嶒灜h(huán)境目的：（1）加深對進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別。 （2）進(jìn)一步認(rèn)識并發(fā)執(zhí)行的實質(zhì)。 （3）分析進(jìn)程競爭資源現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥的方法。 （4）了解Linux系統(tǒng)中進(jìn)程通信的基本原理。環(huán)境：Linux操作系統(tǒng)環(huán)境：二. 實驗內(nèi)容（1）閱讀Linux的sched.h源文件，加深對進(jìn)程管理概念的理解。 （2）閱讀Linux的fork.c源文件，分析進(jìn)程的創(chuàng)建過程。三方案設(shè)計（1）進(jìn)程的創(chuàng)建 編寫

2、一段源程序，使系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建兩個子進(jìn)程，當(dāng)此程序運(yùn)行時，在系統(tǒng)中有一個父進(jìn)程和兩個子進(jìn)程活動。讓每一個進(jìn)程在屏幕上顯示一個字符：父進(jìn)程顯示字符“a”;子進(jìn)程分別顯示字符“b”和字符“c”。試觀察紀(jì)錄屏幕上的顯示結(jié)果，并分析原因。 （2）進(jìn)程的控制 修改已編寫的程序，將每個進(jìn)程輸出一個字符改為每個進(jìn)程輸出一句話，在觀察程序執(zhí)行時屏幕出現(xiàn)的現(xiàn)象，并分析原因。 如果在程序中使用調(diào)用lockf()來給每一個子進(jìn)程加鎖，可以實現(xiàn)進(jìn)程之間的互斥，觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)象。 （3）編寫一段程序，使其現(xiàn)實進(jìn)程的軟中斷通信。 要求：使用系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建兩個子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用signal()讓父進(jìn)

3、程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按DEL鍵）；當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用Kill()向兩個子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止： Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父進(jìn)程等待兩個子進(jìn)程終止后，輸出如下的信息后終止 Parent Process is Killed!程序流程圖如下： 在上面的程序中增加語句signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 觀察執(zhí)行結(jié)果，并分析原因。 （4）進(jìn)程的管道通信

4、編制一段程序，實現(xiàn)進(jìn)程的管理通信。 使用系統(tǒng)調(diào)用pipe()建立一條管道線；兩個子進(jìn)程P1和P2分別向管道中寫一句話： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父進(jìn)程則從管道中讀出來自于兩個子進(jìn)程的信息，顯示在屏幕上。 要求父進(jìn)程先接收子進(jìn)程P1發(fā)來的消息，然后再接收子進(jìn)程P2發(fā)來的消息。四測試數(shù)據(jù)及運(yùn)行結(jié)果1.創(chuàng)建進(jìn)程，顯示結(jié)果bca，這是因為程序執(zhí)行時，先執(zhí)行fork()創(chuàng)建進(jìn)程所需的時間多于輸出一個字符的時間，因此在主進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程2的同時，進(jìn)程1就輸出了“b”，而進(jìn)程2和主程序的輸出次序是有隨機(jī)性的，2.進(jìn)

5、程的控制3.軟中斷通信A.B.因為沒有了中斷與退出信號，程序一直是阻塞狀態(tài)而無法退出。關(guān)鍵代碼：main()int p1,p2;if(p1=fork() /*創(chuàng)建子進(jìn)程p1*/if(p2=fork() /*創(chuàng)建子進(jìn)程p2*/wait_mark=1;signal(SIGINT,stop); /*接收到c信號，轉(zhuǎn)stop*/waiting();kill(p1,16); /*向p1發(fā)軟中斷信號16*/ kill(p2,17); /*向p2發(fā)軟中斷信號17*/ wait(0); /*同步*/wait(0);printf("parent process is killed!n");e

6、xit(0);elsewait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();lockf(1,0,0);printf("child process2 is killed by parent!n");lockf(1,0,0);exit(0);elsewait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();lockf(1,0,0);printf("child process1 is killed by parent!n");lockf(1,0,0);exit(0);4.進(jìn)程的管道通信五總結(jié)1.在軟中斷通

7、信中，調(diào)用函數(shù)signal（）都放在一段程序的前面位置，而不是在其接受信號處，這是因為signal（）的執(zhí)行只是為指定信號量16和17的作用，以及分配相應(yīng)的與stop（）過程的指針。從而signal（）函數(shù)必須在程序前面部分執(zhí)行。2.通過這次實驗，加深了對進(jìn)程管理的認(rèn)識。這次實驗更需要耐心觀察，一步一步執(zhí)行調(diào)試，不能操之過急。做實驗是對課本知識的鞏固，更是對自己動手能力的鍛煉。六附錄：源代碼（電子版）1.創(chuàng)建進(jìn)程：*include<stdio.h>main()int p1,p2;if(p1=fork() /*子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/ putchar('b');else i

8、f(p2=fork() /*子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/ putchar('c'); else putchar('a'); /*父進(jìn)程執(zhí)行*/2.進(jìn)程的控制程序1.*include<stdio.h>main()int p1,p2,i;if(p1=fork() for(i=0;i<500;i+) printf("child %dn",i);else if(p2=fork() for(i=0;i<500;i+) printf("son %dn",i); else for(i=0;i<500;i+) prin

9、tf("daughter %dn",i);程序2*include<stdio.h>main()int p1,p2,i;if(p1=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i<500;i+) printf("child %dn",i); lockf(1,1,0);else if(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i<500;i+) printf("son %dn",i); lockf(1,1,0); else lockf(1,1,0); for(i=0;i<5

10、00;i+) printf("daughter %dn",i); lockf(1,0,0); 3軟中斷通信程序1*include<stdio.h>*include<signal.h>*include<unistd.h> void waiting(),stop();int wait_mark;main()int p1,p2;if(p1=fork() /*創(chuàng)建子進(jìn)程p1*/if(p2=fork() /*創(chuàng)建子進(jìn)程p2*/wait_mark=1;signal(SIGINT,stop); /*接收到c信號，轉(zhuǎn)stop*/waiting();kil

11、l(p1,16); /*向p1發(fā)軟中斷信號16*/ kill(p2,17); /*向p2發(fā)軟中斷信號17*/ wait(0); /*同步*/wait(0);printf("parent process is killed!n");exit(0);elsewait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();lockf(1,0,0);printf("child process2 is killed by parent!n");lockf(1,0,0);exit(0);elsewait_mark=1;signal(SIGINT,

12、stop);waiting();lockf(1,0,0);printf("child process1 is killed by parent!n");lockf(1,0,0);exit(0);void waiting()while (wait_mark!=0);void stop()wait_mark=0;<程序2>*include<stdio.h>*include<signal.h>*include<unistd.h>int pid1,pid2;int EndFlag=0;int pf1=0;int pf2=0;void

13、IntDelete()kill(pid1,16);kill(pid2,17);EndFlag=1;void Int1()printf("child process 1 is killed !by parentn");exit(0);void Int2()printf("child process 2 is killed !by parentn");exit(0);main()int exitpid;signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(SIGQUIT,SIG_IGN);if(pid1=fork()signal(SIGUSR1,Int

14、1);signal(SIGINT,SIG_IGN);pause();exit(0);elseif(pid2=fork()signal(SIGUSR1,Int1);signal(SIGINT,SIG_IGN);pause();exit(0);elsesignal(SIGINT,IntDelete);waitpid(-1,&exitpid,0);printf("parent process is killedn");exit(0);4.進(jìn)程的管道通信程序*include <unistd.h>*include <signal.h>*include

15、<stdio.h>int pid1,pid2;main( ) int fd2;char outpipe100,inpipe100;pipe(fd); /*創(chuàng)建一個管道*/while (pid1=fork( )=-1);if(pid1=0) lockf(fd1,1,0); sprintf(outpipe,"child 1 process is sending message!"); /*把串放入數(shù)組outpipe中*/ write(fd1,outpipe,50); /*向管道寫長為50字節(jié)的串*/ sleep(5); /*自我阻塞5秒*/ lockf(fd1,0,0); exit(0); else while(pid2=fork( )=-1); if(pid2=0) lockf(fd1,1,0); /*互斥*/ sprintf(outpipe,"child 2 process is sendin