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

1、 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)語: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^創(chuàng)建子進(jìn)程，觀察父子進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行過程，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)行的情況。若在程序

2、中使用系統(tǒng)調(diào)用nice()來改變各進(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#include<std

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

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

5、uot;main thread exitrn"); exit(0); else /second thread failed perror("function fork() error!rn"); exit(1); else /first thread failed perror("function fork() error!rn"); exit(1); return 0; 2) nice函數(shù)的應(yīng)用#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h>

6、; #include <sys/wait.h> int main() int i,j,k; int oldpri,newpri; int pid=fork(); /new first thread if(pid=0) /first thread printf("parentpid is %dn",getppid(); oldpri=getpriority(PRIO_PROCESS,getpid(); printf("first thread old priority=%dn",oldpri); newpri=nice(5); printf(&

7、quot;first thread new priority=%dn",newpri); for(j=0;j<5;j+) printf("first:bttj=%dn",j); sleep(1); exit(0); else if(pid>0) /main thread int pi=fork();/new second thread if(pi=0) /second thread nice(2); for(k=0;k<5;k+) printf("second:ctk=%dn",k); sleep(1); exit(0); e

8、lse if(pi>0) /main thread for(i=0;i<5;i+) printf("main:atti=%dn",i); sleep(1); waitpid(pid,0,0); /wait first thread over waitpid(pi,0,0); / wait second thread over printf("main thread exitrn"); exit(0); else /new thread failed perror("function fork() error!rn"); e

9、xit(1); else /new thread failed perror("function fork() error!rn");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 父子進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行的結(jié)果2) nice函數(shù)的應(yīng)用 運(yùn)用nice函數(shù)前后結(jié)果對(duì)比六、所遇問題及解決方法： 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)之前沒接觸過，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

10、。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。因此可通過返回值來判斷當(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if語句來判斷是從父進(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-20 19 等40個(gè)等級(jí)，其