操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 西 安 郵 電 大 學(xué) （計(jì)算機(jī)學(xué)院）課內(nèi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱： 進(jìn)程管理 專業(yè)名稱： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)（8位）： 指導(dǎo)教師：實(shí)驗(yàn)日期： *年*月*日一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)環(huán)境目的：（1）加深對(duì)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(shí)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)。 （3）分析進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）閱讀linux的sched.h源文件，加深對(duì)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(guò)程。三方案設(shè)計(jì)（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(gè)子進(jìn)程，當(dāng)此程序運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)中有一個(gè)父進(jìn)程和兩個(gè)子進(jìn)程活動(dòng)。讓每一個(gè)進(jìn)程在屏幕上顯示一個(gè)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(gè)進(jìn)程輸出一個(gè)字符改為每個(gè)進(jìn)程輸出一句話，在觀察程序執(zhí)行時(shí)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(lái)給每一個(gè)子進(jìn)程加鎖，可以實(shí)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(shí)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(gè)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(lái)的中斷信號(hào)（即按del鍵）；當(dāng)捕捉到中斷信號(hào)后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用kill()向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號(hào)，子進(jìn)程捕捉到信號(hào)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(gè)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(yǔ)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(shí)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(gè)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(lái)自于兩個(gè)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(lái)的消息，然后再接收子進(jìn)程p2發(fā)來(lái)的消息。四測(cè)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?yàn)槌绦驁?zhí)行時(shí)，先執(zhí)行fork()創(chuàng)建進(jìn)程所需的時(shí)間多于輸出一個(gè)字符的時(shí)間，因此在主進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程2的同時(shí)，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?yàn)闆](méi)有了中斷與退出信號(hào)，程序一直是阻塞狀態(tài)而無(wú)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(hào)，轉(zhuǎn)stop*/waiting();kill(p1,16); /*向p1發(fā)軟中斷信號(hào)16*/ kill(p2,17); /*向p2發(fā)軟中斷信號(hào)17*/ wait(0); /*同步*/wait(0);printf(parent process is killed!n);exit(0);elsew

6、ait_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

7、號(hào)處，這是因?yàn)閟ignal（）的執(zhí)行只是為指定信號(hào)量16和17的作用，以及分配相應(yīng)的與stop（）過(guò)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(guò)這次實(shí)驗(yàn)，加深了對(duì)進(jìn)程管理的認(rèn)識(shí)。這次實(shí)驗(yàn)更需要耐心觀察，一步一步執(zhí)行調(diào)試，不能操之過(guò)急。做實(shí)驗(yàn)是對(duì)課本知識(shí)的鞏固，更是對(duì)自己動(dòng)手能力的鍛煉。六附錄：源代碼（電子版）1.創(chuàng)建進(jìn)程：#includemain()int p1,p2;if(p1=fork() /*子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/ putchar(b);else if(p2=fork() /*子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/ putchar(c); else putchar(a); /*父進(jìn)程執(zhí)行*

8、/2.進(jìn)程的控制程序1.#includemain()int p1,p2,i;if(p1=fork() for(i=0;i500;i+) printf(child %dn,i);else if(p2=fork() for(i=0;i500;i+) printf(son %dn,i); else for(i=0;i500;i+) printf(daughter %dn,i);程序2#includemain()int p1,p2,i;if(p1=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(child %dn,i); lockf(1,1,0);else i

9、f(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(son %dn,i); lockf(1,1,0); else lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(daughter %dn,i); lockf(1,0,0); 3軟中斷通信程序1#include#include#include 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;sign

10、al(sigint,stop); /*接收到c信號(hào)，轉(zhuǎn)stop*/waiting();kill(p1,16); /*向p1發(fā)軟中斷信號(hào)16*/ kill(p2,17); /*向p2發(fā)軟中斷信號(hào)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

11、_mark=1;signal(sigint,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;#include#include#includeint pid1,pid2;int endflag=0;int pf1=0;int pf2=0;void intdelete()kill(pid1,16);kill(pid2,17);endflag=1

12、;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,int1);signal(sigint,sig_ign);pause();exit(0);elseif(pid2=fork()signal(sigus

13、r1,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 #include #include int pid1,pid2; main( ) int fd2;char outpipe100,inpipe100;pipe(fd); /*創(chuàng)建一個(gè)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(zhǎng)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