操作系統(tǒng)試驗(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(chēng)：進(jìn)程管理專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：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： 年杯月杯日一. 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)壞境：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(xiě)一段源程序，使系統(tǒng)調(diào)用fork（）

2、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(guān)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(xiě)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(huà)，在觀(guān)察程序執(zhí) 行時(shí)屏幕出現(xiàn)的現(xiàn)彖，并分析原因。如果在程序中使用調(diào)用lockfO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(guān)察 并分析出現(xiàn)的現(xiàn)彖。（3）編寫(xiě)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 0讓父進(jìn)程捕捉鍵盤(pán) 上來(lái)的中斷信號(hào)（即按DE

3、L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：在上面的程序中増加語(yǔ)句signal (SIGNAL, SIGTGN)和signal (SIGQUIT, SIGTGN), 觀(guān)察執(zhí)行結(jié)果，并分析原因。(4) 進(jìn)程的管道通信編制一段程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管理通信。使用系統(tǒng)調(diào)用p

4、ipe。建立一條管道線(xiàn)；兩個(gè)子進(jìn)程P1和P2分別向管道中寫(xiě)一句話(huà)：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bee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，Q00 (luhuljuan(g>ubuntu:T-t

5、 uhu V juanQubunu s -*$ guu -fork . cTuhu 1. JuanubunCu : $ qcc Tork u -o d Tluhui. JuanQubunu:$. /dbc aT-t uhu V juanQubunu s -*$ ©OF liuhuiluan(«pubur>tu:45678901234Z77777888885678901234568888899999994:444:44442 進(jìn)程的控制liuhuijuan(ubuntu: daughter465daugh tzer-466daugh tzer-467daughter46

6、8daughter469daughter470daughter471daughter472daugh tzer-473daugh tzer-474daughter475daughter476daughter477daughter478daughter479daugh tzer-480daugh tzer-481daughter482daughter483daughter484daughter485daughter486daugh tzer-487daugh七&廠(chǎng)488daugntier daughter dmughter daughter daughter daughtzer daug

7、hter doughtue daughter daughter daughtzer daughter doughtue daughter daughter dmught:e daughter doughtuf daughter daughter dmught:e daughter doughtuf3軟中斷通信 A.O c c lluhuijuanbubuntu: lluhut juanubun*tu : -$ gcc 5c - o a1tuhutjuanubuntu:/aCchLLd process2 ts killed by parent! parent process ts killed!

8、liuhutjuanubuntu:-SB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。OOG Uuhuijuanubuntu: lluhutjuanubuntu:-$ gcc 6.c o b liuhutjuanubuntu:-$ /bparent process ts killed關(guān)鍵代碼:main()嚴(yán)創(chuàng)建子進(jìn)程pl Wuitpl5p2; if(pl=forkO)if(p2=forkO)八創(chuàng)建子進(jìn)程p2*/wait_mark=l;signal(SIGINT,stop);/*接收到2 信號(hào)，轉(zhuǎn) stop*/waitingO;八向pl發(fā)軟中斷信號(hào)16*/kill(p2J7);wait

9、(O);/響p2發(fā)軟中斷信號(hào)17*/ 廣同步拿/wait(O);printf(Hparent process is killed!nH); exit(O);wait_mark=l;signal(SIGINT, stop);waitingO;lockf(l、0,0);printf("child process2 is killed by parent!nn); lockf( 1,0,0);exit(O);wait_mark=l;signal(SIGINT,stop );waitingO；lockf( 1,0.0);printf(ncliild process 1 is killed b

10、y parentlockf( 1,0.0);exit(O);4進(jìn)程的管道通信凸® Uuhuijuan(g)ubuntu: lluhutjuanubuntu:-$ gcc 7c -o f Ivuhuijuangubuntu:-$ ./fchild 1 process is sending message! child 2 process xs sending message! Ituhutjuanubuntu:-$ |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，

11、 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(guān)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：#include<stdio.h>mam()intpl,p2;if(pl=fork() putchar(*b*);else if(p2=fork() piitchar('c'); else piitchar('a');嚴(yán)子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/嚴(yán)子進(jìn)程創(chuàng)建成功*7嚴(yán)父

12、進(jìn)程執(zhí)行拿/2. 進(jìn)程的控制程序1.#include<stdio.h>main()intpl,p2,i;if(pl=forkO)for(i=0;i<500;i+)printf(nchild %dnn,i);elseif(p2=fork()fbr(i=0;i<500;i+) printf(uson %dn",i);elsefbr(i=0;i<500;i+)priiitf(Hdaugliter %dn”,i);程序2#include<stdio.h>mam()intpl,p2,i;if(pl=forkO)lockf( 1,1,0);for(i=0

13、;i<500;i+)pnntf(Hchild %dWi);lockf( 1,1,0);elseif(p2=forkQ)lockf( 1,1,0);for(i=0;i<500;i-H-) printf("son %dn",i);lockf( 1,1,0);elselockf( 1,1,0);fbr(i=0 ;i<500;i+) printf(H daughter %dnH,i);lockf(l,0,0);3. 軟中斷通信程序1#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<imistd.h

14、>void waitingQ.stopO;int wait_mark;main()uitpl.p2;if(pl=forkO)嚴(yán)創(chuàng)建子進(jìn)程pl*/if(p2=forkO)/* 創(chuàng)建子進(jìn)程 p2*/wait_mark=l;signal(SIGINT.stop);/*接收到 信號(hào)，轉(zhuǎn) stop*/waitingQ;kill(pl,16);/*向pl發(fā)軟中斷信號(hào)16*/kill(p2,17);/響P2發(fā)軟中斷信號(hào)17*/wait(O);嚴(yán)同步 */wait(O);printf(Hparent process is killed!iT);exit(O);elsewait_iiiark=l;sign

15、al(SIGINT, stop);waitingQ;lockf(l,0,0);priiitf(nchild process2 is killed by parent!nH);lockf(l,0,0);exit(O);elsewait_mark=l; signal(SIGINT,stop); waitingO； lockf( 1,0,0);printff'child process 1 is killed by pni:ent!n“)； lockf( 1,0,0);exit(0);void waitingQwhile (wait_mark!=0);void stopQ wait_mark

16、=0;<程序2>#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<imistd.h>int pidl,pid2;mt EndFlag=0;mtpfl=0;mt pf2=0;void IntDelete()kill(pidl,16);kiU(pid2,17);EndFlag=l;void IntlQprintff'child process 1 is killed !by parentnH); exit(0); void Int2Q printff'child process 2 is kill

17、ed !by parentnH); exit(O);main()int exitpid;signal(SIGINT,SIGJGN); signal(SIGQUIT,SIGJGN);if(pidl=fork()signal(SIGUSRl.Intl); signal(SIGINT,SIGJGN);pause。；exit(O);elseif(pid2=fork()signal(SIGUSRlJntl); signal(SIGINT,SIGJGN); pauseQ； exit(O);elsesignal(SIGINTJntDelete); waitpid(-l,&exitpidqO); pr

18、iiitf(nparent process is killed'd'); exit(O);4. 進(jìn)程的管道通信程序include <unistd.h>include <signal.h>include <stdio.h>int pidl.pid2;mam() int fd2;char outpipe 100,inpipe 100;pipe(fd);八創(chuàng)建一個(gè)管道冰/while (pidl=fork(if(pidl=0) lockf(fdlJ,0);sprintfoutpipechild 1 process is sending message !H);/*把串放入數(shù)組outpipe中*/te(fdl.outpipe,50);嚴(yán)向管道寫(xiě)長(zhǎng)為50字節(jié)的串沐/sleep(5);/*自我阻塞5秒*/lockf(fdlA0);exit(0);elsewhile(pid2=