西南交大操作系統(tǒng)實驗總報告

1、.操作系統(tǒng)實驗報告指導(dǎo)教師：胡曉鵬.實驗報告一實驗名稱 ： Linux 操作系統(tǒng)下的C語言編程實驗?zāi)康?： 1.認識 Linux 系統(tǒng)，熟悉Linux 操作系統(tǒng)的基本操作；2.了解 vi 命令的基本用法，能夠使用vi 命令對文件進行基礎(chǔ)的操作與編輯；3.能夠在 Linux 環(huán)境下編寫 C語言程序，生成 .out 文件，并成功執(zhí)行；4.體會 Linux 環(huán)境下編程與Windows 環(huán)境下編程的異同，加深對Linux 操作系統(tǒng)的理解。實驗內(nèi)容 ：熟悉 Linux 環(huán)境，編寫簡單C 語言程序。實驗結(jié)果：.實驗結(jié)論： 在 Linux 操作系統(tǒng)下的編程環(huán)境不同于Windows ，編譯器進行命令編譯。操作

2、環(huán)境簡潔，大多以鍵盤操作。.實驗報告二實驗名稱： 基于進程與線程的并發(fā)實驗?zāi)康?：1. 了解進程與線程工作原理，掌握并發(fā)機制，學會編寫簡單的并發(fā)程序。2. 充分理解并掌握基于進程與線程的并發(fā)。實驗內(nèi)容 ：在 Linux 環(huán)境進行基于進程與線程編寫實驗程序。試驗核心代碼 ：int main() pthread_t tidN; pid_t pid; pid=fork(); if(pid0) printf(fail to forkn);exit(1);else if(pid=0) printf(the child process:n);elsesleep(10);printf(the parent

3、process:n);void *res;int err3;err0=pthread_create(&tid0,NULL,fn1,NULL);err1=pthread_create(&tid1,NULL,fn2,NULL);err2=pthread_create(&tid2,NULL,fn3,NULL);int i;.for(i=0;iN;i+)if(erri= pthread_join(tidi,&res)!=0) printf(cannot join the thread %dn,i); exit(1);return 0;void *fn1(void *arg)printf(the fir

4、st thread is donen);return (void *)1;void *fn2(void *arg)printf(the second thread is donen);/ sleep(1);return (void *)1;void *fn3(void *arg)printf(the third thread is donen);/ sleep(2); return (void *)1;.實驗結(jié)果：實驗結(jié)論： 進程與線程之間的關(guān)系為線程離不開進程，線程在多任務(wù)系統(tǒng)的作用使計算機高校工作，同時下創(chuàng)建進程是應(yīng)盡量避免進程的出現(xiàn)。掌握線程pthread_join()中的阻塞原理。.實

5、驗報告三實驗題目 ： 進程間的通信實驗?zāi)康?：學習在 linux環(huán)境進程間的信息傳遞和接收， 理解進程間的信號通信，并能編寫簡單代碼實現(xiàn)進程間的通信。實驗代碼：#include #include #include #include #include static int alarm_fired=0;void ouch(int sig) alarm_fired=1;int main() pid_t pid;pid=fork();if(pid=-1) printf(fork failedn); exit(1);else if(pid=0) kill(getpid(),SIGALRM); exit(

6、0);signal(SIGALRM,ouch);alarm(5);pause();.if(alarm_fired=1)printf(receive a signal %dn,SIGALRM);exit(0);實驗結(jié)果 :實驗結(jié)論： 進程能進行信息通信， 如果進程間有必要， 能夠?qū)崿F(xiàn)很好的進程異步處理。.實驗報告四實驗題目 ： 進程間的通信 - 共享內(nèi)存實驗?zāi)康?：理解進程間共享內(nèi)存機制， 學會分析共享內(nèi)存之間的通信方式并進行內(nèi)存共享實踐，編寫簡單程序?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存簡單共享。實驗代碼 :核心代碼：/*/ 定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體struct shared_use_stint written_by_you;cha

7、r some_textTEXT_SZ;/* 寫入 */* 創(chuàng)建共享內(nèi)存 */shmid=shmget(key_t)1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT);if(shmid=-1)fprintf(stderr,shmget failedn);exit(EXIT_FAILURE);/* 映射共享內(nèi)存*/shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0);if(shared_memory=(void *)-1)fprintf(stderr,shmat failedn);exit(EXIT_FAILURE);.pri

8、ntf(Memory attached at %Xn,(int)shared_memory);/* 讓結(jié)構(gòu)體指針指向這塊共享內(nèi)存*/shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory;/* 循環(huán)的向共享內(nèi)存中寫數(shù)據(jù)，直到寫入的為“ end為”止 */while(running)while(shared_stuff-written_by_you=1)sleep(1);/ 等到讀進程讀完之后再寫printf(waiting for client.n);printf(ener some text:);fgets(buffer,BUFSIZ,stdin

9、);strncpy(shared_stuff-some_text,buffer,TEXT_SZ);shared_stuff-written_by_you=1;if(strncmp(buffer,end,3)=0)running=0;/ 結(jié)束循環(huán)/* 讀取 */* 創(chuàng)建共享內(nèi)存 */shmid=shmget(key_t)1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT);if(shmid=-1)fprintf(stderr,shmget failedn);exit(EXIT_FAILURE);./* 映射共享內(nèi)存*/shared_memory=sh

10、mat(shmid,(void *)0,0);if(shared_memory=(void *)-1)fprintf(stderr,shmat failedn);exit(EXIT_FAILURE);printf(Memory attached at %Xn,(int)shared_memory);/* 讓結(jié)構(gòu)體指針指向這塊共享內(nèi)存*/shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory;/* 控制讀寫順序*/shared_stuff-written_by_you=0;/* 循環(huán)的從共享內(nèi)存中讀數(shù)據(jù)，直到讀到“ end為”止 */while(ru

11、nning)if(shared_stuff-written_by_you)printf(You wrote:%s,shared_stuff-some_text);sleep(1); /讀進程睡一秒，同時會導(dǎo)致寫進程睡一秒，這樣做到讀了之后再寫 shared_stuff-written_by_you=0;if(strncmp(shared_stuff-some_text,end,3)=0)running=0; / 結(jié)束循環(huán).實驗結(jié)果：實驗結(jié)論：內(nèi)存共享中應(yīng)該含有安全防護機制， 內(nèi)存在共享的同時應(yīng)該做到內(nèi)存的保護，共享內(nèi)存段是更應(yīng)該做到安全高效共享。 應(yīng)當加強訓(xùn)練共享內(nèi)存段申請原則，多多學習管道運

12、輸?shù)膶崿F(xiàn)。.實驗報告五實驗題目 ：虛擬內(nèi)存實驗?zāi)康?：模擬替換算法技術(shù)， 編程實現(xiàn) LRU和 CLOCK算法，掌握替換算法技術(shù)，完全實現(xiàn)替換策略。實驗主要函數(shù)：void lru_p(int n,int m,int proc)；void clock_p(int n,int m,int proc)；實驗代碼 :#include #include / 準備用時鐘函數(shù)調(diào)用庫函數(shù)#include using namespace std;void lru_p(int n,int m,int proc)cout-endl;cout 這是 least recently used:endl;struct pag

13、eint time;int pro;struct page *p=(struct page*)malloc(n*sizeof(page);int i = 0;int flag = 0;/記錄是否滿頁int exit;/初始化時間for(int j=0;jn;j+).pj.time=0;while(im)/ 初始化進程不占用頁 exit=0;for(j = 0;j flag;j+)pj.time+;if( = proci) / 處理相同如何情況下的相同進程exit=1;pj.time=1;if(exit=0&(flagn)/ 沒有相同進程且不缺頁 =proci;pf

14、lag.time=1;flag+;elseif(exit=0)/處理缺頁沒有相同進程但缺頁int key=0;int maxtime=p0.time;for(j=1;jn;j+).if(maxtimepj.time)maxtime=pj.time; key=j;=proci;pkey.time=1;/輸出for(j=0;jflag;j+)printf( %d,);coutendl;i+;void clock_p(int n,int m,int proc)cout-endl;cout 這是 clock:endl;struct pageint flag;int pro;

15、struct page *p=(struct page*)malloc(m*sizeof(page);./初始化隊列for(int k=0;kn;k+)pk.flag=0;int i=0;int next;int j=0;/標記初始位置int mart=0;while(im)next=1; while(next)for(k=0;kmart;k+)if(=proci)next=0;if(next)if(!pj.flag)=proci;pj.flag=1;next=0;if(martn)mart+;.elsepj.flag=0;next=1;if(martn)mart+;j

16、+;j=j%n;/ 輸出i+;for(k=0;kmart;k+)printf( %d,);coutendl;void main()int pages;cout pages;coutm;cout 輸入你的進程ID:;int *proc=new intm;for(int i=0;iproci;lru_p(pages,m,proc);clock_p(pages,m,proc);實驗結(jié)果：實驗結(jié)論：替換策略是計算機高效工作，充分利用資源， 而不同的替換算法都有自己的利弊，不同的場景應(yīng)充分權(quán)衡利弊進行選擇。.實驗報告六實驗題目 ：進程調(diào)度和輪循實驗?zāi)康?：理解掌握進程調(diào)度算法，使用程序?qū)崿F(xiàn)算

17、法，學會分析調(diào)度算法，以加深對進程的概念及進程調(diào)度算法的理解。實驗代碼 :核心代碼：-實現(xiàn)函數(shù) -/定義存放nums 個進程 PCB 的鏈表的頭結(jié)點;PCB* linkinit()/初始化鏈表的頭結(jié)點;PCB* head1;head1=(PCB *)malloc(sizeof(PCB);head1-next=NULL;return head1;/往鏈表中添加進程PCB 節(jié)點 ;void linkadd(PCB* head)PCB* r,* q=head;r=(PCB *)malloc(sizeof(PCB);while(q-next)q=q-next;void inputdata(PCB* r

18、);inputdata(r);r-next=q-next;q-next=r;/向鏈表 PCB 節(jié)點內(nèi)容中輸入數(shù)據(jù)void inputdata(PCB* r).printf( 進程名 :);scanf(n%c,&r-name);printf( 到達時間 :);scanf(%d,& r-reach_time);printf( 運行時間 :);scanf(%d,& r-run_time);/以 “到達時間 ”的從大到小的順序?qū)︽湵磉M行排序void seq(PCB* head)PCB* h=head;while(h-next-next)PCB* p=h-next,*q=h-next;while(q-n

19、ext)q=q-next;if(p-reach_time q-reach_time)p=q;PCB* r=h;while(r-next!=p)r=r-next;r-next=p-next;p-next=h-next;h-next=p;h=h-next;/求最大的到達時間int mrtime(PCB* head)PCB* p=head;.while(p-next)p=p-next;int maxreachtime=p-reach_time;return maxreachtime;/將各個進程運行時間的初始值賦給p-rt; 在求 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 的時候要用到void runtort(PCB* hea

20、d)PCB* p=head;dop=p-next;p-rt=p-run_time;while(p-next);void output(PCB* head,int nums)PCB* t=head;int zzs_time=0;float dqzzs_time=0.00;while(t-next!=NULL)t=t-next;printf( 進程名 :%cn,t-name);printf(t周轉(zhuǎn)時間 :%dn,t-zz_time);printf(t帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間:%fn,t-dqzz_time);zzs_time=zzs_time+t-zz_time;dqzzs_time=dqzzs_time+t-dqzz_time;printf(n 平均周轉(zhuǎn)時間:%fn,(float)zzs_time/nums);printf( 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間:%fn,(float)dqzzs_time/nums);.-主函數(shù) -voidmain()int nums;printf( 請輸入要運行的進程個數(shù):);scanf(%d,&nums); /