操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-觀察進(jìn)程的并發(fā)性

1、樂(lè)山；尊計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(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：觀察進(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。試觀察、記錄并 分析屏幕上進(jìn)程調(diào)度和并發(fā)執(zhí)行

2、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)， 再觀察運(yùn)行結(jié)果。四、具體實(shí)現(xiàn):4.1流程圖4.2添加函數(shù)的代碼1)進(jìn)程之間的并發(fā)性

3、#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main()int i,j,k;int pid=fork(); /new first threadif(pid=0) /first threadfor(j=0;j<5;j+)printf("first:bttj=%dn",j); sleep(1); exit(0);else if(pid>0) /main threadint pi=fork();/new

4、second threadif(pi=0) /second threadfor(k=0;k<5;k+)printf("second:ctk=%dn",k);sleep(1);exit(0);else if(pi>0) /main threadfor(i=0;i<5;i+)printf("main:atti=%dn",i);sleep(1);waitpid(pid,0,0); /wait first thread overwaitpid(pi,0,0); / wait second thread over printf("mai

5、n thread exitrn");exit(0);else /second thread failedperror("function fork() error!rn");exit；else /first thread failedperror("function fork() error!rn"); exit；return 0;2) nice函數(shù)的應(yīng)用#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include <sys/wait.

6、h>int main()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();printf("first thread old priority=%dn",oldpri);newpri=nice(5);printf("first thread new priority=%dn

7、",newpri);for(j=0;j<5;j+)printf("first:bttj=%dn",j);sleep(1);exit(0);else if(pid>0) /main threadint pi=fork();/new second threadif(pi=0) /second threadnice(2);for(k=0;k<5;k+)printf("second:ctk=%dn",k);sleep(1);exit(0);else if(pi>0) /main threadfor(i=0;i<5;i+)p

8、rintf("main:atti=%dn",i);sleep(1);waitpid(pid,0,0); /wait first thread overwaitpid(pi,0,0); / wait second thread over 5樂(lè)山父士尊計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告printf("main thread exitrn");exit(0);else /new thread failedperror("function fork() error!rn"); exit；else /new thread failedperror(&quo

9、t;function fork() error!rn");exit；return 0;1) BMfMrirsT：Dmain:/1=0Msecond: ck=0Mfirst :bj =1Hsecond: ck-1Hsecond: ck=2main ; a1=2Mfirst :bj=2邑 口 nd:ck=3Mfirst !bMnidin：9i=3Msecond ;ck-4main:昌1=4Mfirst :bj=4main thread exitmain:ai=0first:bj-0second;ck=0main:a1- 1first:bj-1second!ck= 1first：b mai

10、n:a1=2second:ck=2first:bj=3main:ai-3secondsk=3first:bj-4main：ai«4second:ck=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 : a firs t :b second:c main :a f ir st :b second:c main : a first :b second:c main: a first ;b second:c main: a first :b second:c main threadexit1 = 01二0k=01 = 22 2=-j k1=47樂(lè)山；尊計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告mai

11、n : a1=0parentpid is 5379 first thread old priority=0 first thread new priority=5 first: bj-=0second:ck=0first:bj=1main: ai=1second:ck=1first:bj=2main:ai=2second:ck=2first:bj=3main:ai=3second:ck=3main: 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

12、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00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