哈工大《操作系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2014級本科操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)4）學(xué)生姓名曾帥學(xué)號 院系軟件學(xué)院任課教師范國祥實(shí)驗(yàn)TAXXX實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)軟件學(xué)院三樓實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間2016年06月2日 星期四實(shí)驗(yàn)題目進(jìn)程同步實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)1學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭由顚M(jìn)程與互斥概念的認(rèn)識； 掌握信號量的使用，并應(yīng)用它解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問題； 掌握信號量的實(shí)現(xiàn)原理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：本次實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容是：在Ubuntu下編寫程序“pc.c”，用信號量解決經(jīng)典的生產(chǎn)者消費(fèi)者問題。完成下面的功能：建立一個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程，N個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程（N1）；

2、 用文件建立一個(gè)共享緩沖區(qū)； 生產(chǎn)者進(jìn)程依次向緩沖區(qū)寫入整數(shù)0,1,2,.,M（M=500）； 消費(fèi)者進(jìn)程從緩沖區(qū)讀數(shù)，每次讀一個(gè)，并將讀出的數(shù)字從緩沖區(qū)刪除，然后將本進(jìn)程ID和數(shù)字輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出； 緩沖區(qū)同時(shí)最多只能保存10個(gè)數(shù)。注：pc.c中將會用到sem_open()、sem_close()、sem_wait()和sem_post()等信號量相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用。實(shí)驗(yàn)過程描述、結(jié)果及思考：簡要描述實(shí)驗(yàn)過程（含操作步驟及看到的結(jié)果）。在ubuntu下，用系統(tǒng)提供的sem_open()、sem_close()、sem_wait()和sem_post()等信號量相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用編寫pc.c程序。在ub

3、untu上編譯并運(yùn)行pc.c，檢查運(yùn)行結(jié)果。問題回答：（1）在pc.c中去掉所有與信號量有關(guān)的代碼，再運(yùn)行程序，執(zhí)行效果有變化嗎？為什么會這樣？答：在去掉與信號量有關(guān)的代碼后，執(zhí)行結(jié)果Customer的消費(fèi)數(shù)據(jù)沒有按遞增的順序輸出，且fread()函數(shù)將產(chǎn)生錯(cuò)誤。因?yàn)闆]有信號量P(S)控制，導(dǎo)致生產(chǎn)者可能在緩沖區(qū)滿后繼續(xù)生產(chǎn)，導(dǎo)致沒有被消費(fèi)的數(shù)據(jù)被覆蓋，使得消費(fèi)者消費(fèi)的數(shù)據(jù)不是遞增序列。同時(shí)，沒有信號量V(S)控制，導(dǎo)致消費(fèi)者可能在讀取所有數(shù)據(jù)后仍然繼續(xù)讀取，導(dǎo)致讀取的數(shù)據(jù)無效。沒有mutex信號量控制導(dǎo)致出現(xiàn)多進(jìn)程并發(fā)訪問緩沖區(qū)，導(dǎo)致出現(xiàn)fread()錯(cuò)誤。（2）實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者在第一次編寫生產(chǎn)

4、者消費(fèi)者程序的時(shí)候，是這么做的：Producer() P(Mutex); /互斥信號量 生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品item; P(Empty); /空閑緩存資源 將item放到空閑緩存中; V(Full); /產(chǎn)品資源 V(Mutex);Consumer() P(Mutex); P(Full); 從緩存區(qū)取出一個(gè)賦值給item; V(Empty); 消費(fèi)產(chǎn)品item; V(Mutex); 這樣可行嗎？如果可行，那么它和標(biāo)準(zhǔn)解法在執(zhí)行效果上會有什么不同？如果不可行，那么它有什么問題使它不可行？答：這樣不可行。程序在某種情況下會出現(xiàn)死鎖狀態(tài)。例如：當(dāng)mutex = 1，并且生產(chǎn)者要進(jìn)入生產(chǎn)一個(gè)數(shù)據(jù)，假設(shè)此時(shí)empty = 0，mutex = 0,P(empty)后小于0，生產(chǎn)者進(jìn)程進(jìn)入等待在信號量empty的等待隊(duì)列上面調(diào)用schedule(),可是此時(shí)并未解鎖，即mutex.value值仍然為0。它們都等待在信號量mutex上面。同理，消費(fèi)者進(jìn)程也是如此，若mutex.value = 1,full.value = 0,在執(zhí)行完P(guān)(mutex)P(full)之后，mutex = 0,并且將消費(fèi)者進(jìn)程