(完整word版)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-觀(guān)察進(jìn)程的并發(fā)性

1、面山J求/漳計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1評(píng)語(yǔ)：課中檢查完成的題號(hào)及題數(shù):課后完成的題號(hào)與題數(shù):成績(jī)：指導(dǎo)教師：實(shí)驗(yàn)報(bào)告一實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：觀(guān)察進(jìn)程的并發(fā)性日期：2011.5.7班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)創(chuàng)建子進(jìn)程，觀(guān)察父子進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行過(guò)程，區(qū)別順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行；明確進(jìn)程和程序的區(qū)別；加深對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)程概念和進(jìn)程并發(fā)特性的理解。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：進(jìn)程的創(chuàng)建。編制一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用 fork()創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，在此程序運(yùn) 行時(shí)，系統(tǒng)中就有一個(gè)父進(jìn)程和兩個(gè)子進(jìn)程在活動(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,兩個(gè)子進(jìn)程分別顯示字符 b 和子符 c。試觀(guān)察、記錄并 分析屏幕上進(jìn)程調(diào)度

2、和并發(fā)執(zhí)行的情況。若在程序中使用系統(tǒng)調(diào)用nice()來(lái)改變各進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，觀(guān)察出現(xiàn)的現(xiàn)象.三、項(xiàng)目要求及分析：為了體現(xiàn)出進(jìn)程的并發(fā)性，首先在父進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，進(jìn)程里利用循環(huán)方式輸出 字符“ b”，然后在父進(jìn)程里又創(chuàng)建子進(jìn)程 2,進(jìn)程 2 里循環(huán)輸出字符“ c”，在父進(jìn)程里 循環(huán)輸出 字符“ a”。這樣程序運(yùn)行時(shí)，父子進(jìn)程之間并發(fā)執(zhí)行，并輸出相應(yīng)的字符。對(duì)于 nice()函數(shù)的應(yīng)用，我主要是先輸出子進(jìn)程 1 的優(yōu)先級(jí)，然后用 nice 函數(shù)修 改子進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，然后觀(guān)察運(yùn)行結(jié)果。對(duì)于子進(jìn)程2 也用 nice 函數(shù)修改了其優(yōu)先級(jí)，再觀(guān)察運(yùn)行結(jié)果。四、具體實(shí)現(xiàn):面山J求/漳計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

3、24.1 流程圖4.2 添加函數(shù)的代碼1)進(jìn)程之間的并發(fā)性#i nclude#in clude#in clude#in elude int mai n()int i,j,k;int pid=fork(); /new first thread if(pid=0) /first threadfor(j=0;j0) /main threadint pi=fork(); new sec ond thread if(pi=O) /sec ond thread for(k=0;k0) /main threadfor(i=0;i5;i+)prin tf(mai n: atti=%dn,i); sleep(1

4、);waitpid(pid,0,0); /wait first thread over waitpid(pi,0,0); / wait sec ond threadover prin tf(mai n thread exitrn);exit(0);else /sec ond thread failedperror(fu nctio n fork() error!r n);exit(1);else /first thread failedperror(fu nctio n fork() error!r n); exit(1);return 0;2) nice 函數(shù)的應(yīng)用#i nclude面山/求

5、/漳計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告#in cludev un istd.h#in clude#in elude int mai n()int i,j,k;int oldpri, newpri;int pid=fork(); /new first threadif(pid=0) /first threadprintf(parentpid is %dn,getppid();oldpri=getpriority(PRIO_PROCESS,getpid(); prin tf(first thread oldpriority=%dn,oldpri);n ewpri=nice(5);printf(first th

6、read new priority=%dn,newpri); for(j=0;j0) /main threadint pi=fork();/ new sec ond threadif(pi=0)/sec ond threadnice(2);for(k=0;k0) /main threadfor(i=0;i5;i+)prin tf(mai n: atti=%dn,i); sleep(1);waitpid(pid,0,0); /wait first thread over waitpid(pi,0,0); / wait sec ond threadover4面山J求漳計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告5pri

7、n tf(mai n thread exitrn); exit(O);else /new thread failedperror(fu nctio n fork() error!rn); exit(1);else /new thread failedperror(fu nctio n fork() error!r n); exit(1);return 0;五、調(diào)試運(yùn)行結(jié)果：1）進(jìn)程之間的并發(fā)性結(jié)果Tirst：Dmain: ai=0second:ck=0first :b冃main：ai=1second:ck=1second:匚k=2ma in: ai=2f irst: b何secondsk=3f

8、 irst: bj=3ma in: ai=3second:ck=4main: ai=4first：bmain threadexit面山J求漳計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告6ma in: ai=0first:bseconU:匚k=0ma in: ai = lfirst :bj = 1second:ck=1first:bj=2main:ai=2second:ck=2first:bj=3ma in:ai=3second: ck=3first: bj=4ma in: ai=4second:匸k-4父子進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行的結(jié)果2) nice 函數(shù)的應(yīng)用main : afirst :bj=osecond:匚k=0mai

9、n : ai=1first: bj = 1second:ck=1main : a1=2first：bj=2second:匚k=2main : ai=3first:bj=3second:ck=3main : ai=4first:bsecond:匚k=4main threadexitmain: ai=0parentpid is5379first threadold priority=0first threadnew priority=5first :bj=0second : ck=0first: bmain: ai=1second : ck=1first:bj=2main: ai=2second

10、: ck=2first :bj=3面山/求/漳計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告7main: ai=3second : ck=3mai n: ai=4first: bj=4運(yùn)用 nice 函數(shù)前后結(jié)果對(duì)比六、所遇問(wèn)題及解決方法:1.對(duì) Linux 的操作不是很熟悉，有請(qǐng)老師輔導(dǎo)。2.nice()函數(shù)之前沒(méi)接觸過(guò)，上網(wǎng)找了一些資料，對(duì) nice 函數(shù)有了一定的了解，在程序 中我是通過(guò)改變子進(jìn)程 1 和子進(jìn)程 2 的優(yōu)先級(jí)，并且輸出子進(jìn)程 1 優(yōu)先級(jí)改變前后的大 小。最后運(yùn)行程序，體會(huì) nice ()函數(shù)的作用。觀(guān)察到在 nice ()函數(shù)應(yīng)用前后，輸出 字符的順序確實(shí)有一定的改變。體會(huì)到優(yōu)先級(jí)的數(shù)值越小優(yōu)先

11、級(jí)越高，數(shù)值越大優(yōu)先級(jí) 越低。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：1.通過(guò)這次試驗(yàn)，對(duì) linux 的操作有了進(jìn)一步的了解，深深體會(huì)到，fork()執(zhí)行一次但有兩個(gè)返回值。在父進(jìn)程中，返回值是子進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)；在子進(jìn)程中，返回值為0因此可通過(guò)返回值來(lái)判斷當(dāng)前進(jìn)程是父進(jìn)程還是子進(jìn)程。使用fork 函數(shù)得到的子進(jìn)程是父進(jìn)程的一個(gè)復(fù)制品，它從父進(jìn)程處復(fù)制了整個(gè)進(jìn)程的地址空間，包括進(jìn)程上 下文，進(jìn)程堆棧，內(nèi)存信息，打開(kāi)的文件描述符，信號(hào)控制設(shè)定，進(jìn)程優(yōu)先級(jí)，進(jìn) 程組號(hào)，當(dāng)前工作目錄，根目錄，資源限制，控制終端等。而子進(jìn)程所獨(dú)有的只是 它的進(jìn)程號(hào)，資源使用和計(jì)時(shí)器等。在fork()函數(shù)返回后，父子進(jìn)程會(huì)根據(jù)不同的返回值執(zhí)行不同的代碼，一般是通過(guò)if 語(yǔ)句來(lái)判斷是從父進(jìn)程還是子進(jìn)程返回。2.當(dāng)首次調(diào)用新創(chuàng)建的子進(jìn)程時(shí)，其入口一般在fork()函數(shù)返回等于零的分支里。3.nice 函數(shù)在當(dāng)前程序運(yùn)行優(yōu)先級(jí)基礎(chǔ)之上調(diào)整指定值得到新的程序運(yùn)行優(yōu)先級(jí)。優(yōu) 先級(jí)的范圍為-2019 等 40 個(gè)等級(jí)，