操作系統(tǒng)報告參考模板

1、操作系統(tǒng)實驗報告姓名： 學號： 完成時間：2012年11月22日1 / 28目錄：實驗一：UNIX/LINUIX入門.1 實驗二：進程管理.3實驗三：線程的管理.10實驗四：利用信號實現(xiàn)進程間通信.15實驗五：基于消息隊列和共享內(nèi)存的進程間通信.18實驗六：一個進程啟動另一個程序的執(zhí)行.23實驗一 UNIX/LINUIX入門一、實驗?zāi)康?了解UNIX/LINUX運行環(huán)境，熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，熟悉和掌握UNIX/LINUX下c語言程序的編寫、編譯、調(diào)試和運行方法。二、實驗內(nèi)容1、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令如ls、who、pwd、ps等。2、練習UNIX/LINUX

2、的文本行編輯器vi的使用方法3、熟悉UNIX/LINUX下c語言編譯器cc/gcc的使用方法。用vi編寫一個簡單的顯示“Hello,World!”c語言程序，用gcc編譯并觀察編譯后的結(jié)果，然后運行它。三、實驗要求按照要求編寫程序，放在相應(yīng)的目錄中，編譯成功后執(zhí)行，并按照要求分析執(zhí)行結(jié)果，并寫出實驗報告。四、實驗設(shè)計代碼如下：#includevoid main()printf(hello world);五、運行結(jié)果1六、收獲及機會此次實驗讓我熟悉了Liunx下的文本行編輯器vi和c語言編譯器cc/gcc的使用方法。七、參考資料實驗指導書2實驗二 進程管理一、實驗?zāi)康?加深對進程概念的理解，明確

3、進程與程序的區(qū)別；進一步認識并發(fā)執(zhí)行的實質(zhì)二、實驗內(nèi)容（1）進程創(chuàng)建編寫一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用 fork()創(chuàng)建兩個子進程。當此程序運行時，在系統(tǒng)中有一個父進程和兩個子進程活動。讓每一個進程在屏幕上顯示一個字符：父進程顯示“a“；子進程分別顯示字符”b“和字符“c”。試觀察記錄屏幕上的顯示結(jié)果，并分析原因。（2）進程控制修改已編寫的程序，將每一個進程輸出一個字符改為每一個進程輸出一句話，再觀察程序執(zhí)行時屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象，并分析原因。（3）進程的管道通信編寫程序?qū)崿F(xiàn)進程的管道通信。使用系統(tǒng)調(diào)用pipe()建立一個管道，二個子進程P1 和P2 分別向管道各寫一句話：Child 1 is sendi

4、ng a message!Child 2 is sending a message!父進程從管道中讀出二個來自子進程的信息并顯示（要求先接收P1，再接收P2）。三、實驗要求 按照要求編寫程序，放在相應(yīng)的目錄中，編譯成功后執(zhí)行，并按照要求分析執(zhí)行結(jié)果，并寫出實驗報告。四、實驗設(shè)計（1）進程創(chuàng)建使用fork（）創(chuàng)建兩個子進程，父進程等待兩個子進程執(zhí)行完在運行。（2）進程控制使用fork（）創(chuàng)建兩個子進程，父進程等待兩個子進程分別輸出一句話在運行。（3）進程的管道通信建立一個管道。在程序中先建立一個子進程，然后向管道中輸入數(shù)據(jù)，然后從子進程中退出到父進程，讀出管道數(shù)據(jù)，然后再建立一個子進程，寫入數(shù)據(jù)

5、，再讀出，即可。代碼如下：（1） 進程創(chuàng)建：#include #include #include #include #include #include #define INPUT 0#define OUTPUT 13void main() pid_t pid2; /定義兩個子進程pid0=fork(); /創(chuàng)建第一個子進程if(pid00) /判斷是否創(chuàng)建成功 printf(Fork Failed); exit(-1);else if(pid0 = 0)printf(bn);elsepid1=fork(); /創(chuàng)建另一子進程if(pid10) printf(Fork Failed);exit(

6、-1);else if(pid1 = 0)printf(cn);elsewait(NULL);printf(an); /父進程執(zhí)行exit(0);（2） 進程控制：#include #include #include #include #include #include 4#define INPUT 0#define OUTPUT 1void main() pid_t pid2;pid0=fork();if(pid00) printf(Fork Failed); exit(-1);else if(pid0 = 0)printf(this is bn);elsepid1=fork();if(pi

7、d10) printf(Fork Failed);exit(-1);else if(pid1 = 0)printf(this is cn);elsewait(NULL);printf(this is an);exit(0);（3） 進程的管道通信5#include #include #include #include #includevoid main()int rw2;/*定義子進程號*/pid_t pid2;int count,count2;/*創(chuàng)建無名管道*/ pipe(rw);char *msg1=child 1 process is sending message!n; 字符串msg

8、1char *msg2=child 2 process is sending message!n; 字符串msg2char buf50,s50;int result;result=pipe(rw);if(result=-1)printf(failed in calling pipe);/*創(chuàng)建子進程*/if(pid0 = fork() = -1) printf(Error in forkn);exit(1);if(pid0 = 0) /printf(child 1 process is sending message!n);/*子進程向父進程寫數(shù)據(jù)，關(guān)閉管道的讀端*/close(rw0);wr

9、ite(rw1,msg1, 1+strlen(msg1);close(rw1);exit(0); else if(pid1 = fork() = -1) printf(Error in forkn);exit(1);if(pid1 = 0) /printf(child 2 process is sending message!n);/*子進程向父進程寫數(shù)據(jù)，關(guān)閉管道的讀端*/6close(rw0);write(rw1, msg2, 1+strlen(msg2);close(rw1);exit(0); else/*執(zhí)行父進程*/printf(in the spawning (parent) pr

10、ocess.n);/*父進程從管道讀取子進程寫的數(shù)據(jù)，關(guān)閉管道的寫端*/close(rw1);count=read(rw0,buf,sizeof(buf);count2=read(rw0,s,sizeof(s);close(rw0);printf(%d %sn,count,buf);printf(%d %sn,count2,s); 五、運行結(jié)果 （1）進程創(chuàng)建7 （2）進程控制8（3）進程的管道通信六、收獲及機會此次實驗讓我對進程和管道有了進一步的理解，用fork()創(chuàng)建完子進程后，要用exit()返回父進程，當需要創(chuàng)建兩個子進程的時候，不能直接在第一個子進程中直接fork()，要返回到父進程

11、再用fork()再次創(chuàng)建子進程，否則將無法控制。創(chuàng)建完管道后，在向管道中寫入數(shù)據(jù)和從管道中讀出數(shù)據(jù)的時候，要控制好管道的讀寫控制，不適當?shù)年P(guān)閉和開啟管道端口，將不能使得數(shù)據(jù)得到正確的讀寫。這些是我此次實驗最大的收獲，還需要在今后的時候發(fā)現(xiàn)更多的問題，有更深的理解。七、參考資料實驗指導書9實驗三 線程的管理一、實驗?zāi)康?編寫 Linux 環(huán)境下的多線程程序，了解多線程的程序設(shè)計方法，掌握最常用的三個函數(shù)pthread_create，pthread_join 和pthread_exit 的用法二、實驗內(nèi)容 1、主 程 序 創(chuàng) 建 兩 個 線 程 myThread1 和myThread2 ， 每個線

12、程打印一句話。使用pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL)完成。提示：先定義每個線程的執(zhí)行體，然后在 main 中()創(chuàng)建幾個線程，最后主線程等待子線程結(jié)束后再退出。2、創(chuàng)建兩個線程，分別向線程傳遞如下兩種類型的參數(shù) 傳遞整型值 傳遞字符三、實驗要求 按照要求編寫程序，放在相應(yīng)的目錄中，編譯成功后執(zhí)行，并按照要求分析執(zhí)行結(jié)果，并寫出實驗報告。四、實驗設(shè)計 先定義2個線程的帶有參數(shù)的函數(shù)，參數(shù)分別為整型（int）和字符型（char），每個函數(shù)中打印出相對應(yīng)線程的話。在main函數(shù)中，利用pthread_create函數(shù)創(chuàng)建該兩個線程，在函數(shù)參數(shù)中

13、的第四位，寫入想要傳進各進程的參數(shù)。最有利用pthread_join等待第二個結(jié)束后退出。代碼如下：1、主程序創(chuàng)建兩個線程 myThread1 和myThread2， 每個線程打印一句話。#include#include#include#includevoid myThread1(void) /線程1printf(this is phread1!n);void myThread2(void) /線程2printf(this is phread2!n);int main(void)10pthread_t id2; int ret;ret=pthread_create(&id0,NULL,(voi

14、d *)myThread1,NULL);if(ret!=0)printf(Create pthread error!n);exit(1);ret=pthread_create(&id1,NULL,(void *)myThread2,NULL);if(ret!=0)printf(Create pthread error!n);exit(1);pthread_join(id0,NULL);pthread_join(id1,NULL);printf(This is the main process.n);return(0);2、創(chuàng)建兩個線程，分別向線程傳遞如下兩種類型的參數(shù)#include#incl

15、ude#include#includevoid myThread1(void *a)int *num;num=(int*)a;printf(create integer is %dn,*num);11void myThread2( void *b)char *x;x=(char*)b;printf(create char is %cn,*x);int main(void)pthread_t id2;int ret;char c=L;char *a=&c;int test=23;int *attr=&test;ret=pthread_create(&id0,NULL,(void *)myThre

16、ad1,(void*)attr);if(ret!=0)printf(Create pthread error!n);exit(1);pthread_join(id0,NULL);ret=pthread_create(&id1,NULL,(void *)myThread2,(void*)a);if(ret!=0)printf(Create pthread error!n);exit(1);pthread_join(id1,NULL);printf(This is the main process.n);return(0);12五、運行結(jié)果1、主程序創(chuàng)建兩個線程 myThread1 和myThre

17、ad2， 每個線程打印一句話。2、創(chuàng)建兩個線程，分別向線程傳遞如下兩種類型的參數(shù)13六、收獲及體會此次實驗讓我對線程的創(chuàng)建有了進一步的理解，在熟練掌握pthread_create和pthread_join兩個函數(shù)的應(yīng)用上，進一步明白了如何向進程中傳入?yún)?shù)。七、參考資料實驗指導書14實驗四 利用信號實現(xiàn)進程間通信一、實驗?zāi)康?學習 UNIX 類操作系統(tǒng)信號機制，編寫Linux 環(huán)境下利用信號實現(xiàn)進程間通信的方法，掌握注冊信號處理程序及signal()調(diào)用方法。二、實驗內(nèi)容編寫一個程序，完成下列功能：實現(xiàn)一個SIGINT 信號的處理程序，注冊該信號處理程序，創(chuàng)建一個子進程，父子進程都進入等待。SI

18、GINT 信號的處理程序完成的任務(wù)包括打印接受到的信號的編號和進程PID。編譯并運行該程序，然后在鍵盤上敲Ctrl + C，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，并解釋。三、實驗要求 按照要求編寫程序，放在相應(yīng)的目錄中，編譯成功后執(zhí)行，并按照要求分析執(zhí)行結(jié)果，并寫出實驗報告。四、實驗設(shè)計創(chuàng)建一個進程，在父子進程中都注冊一個用戶敲中斷鍵即Ctrl+C的信號處理程序，在子進程中注冊一個用戶定義信號1，在父進程中注冊一個用戶定義信號2，然后外部接收信號，最后在main函數(shù)中打印出信號的編號和進程PID。在運行時，當用戶鍵入Ctrl+C時，會自動打印出父子進程pid值，但信號的編號始終是父進程中注冊的用戶定義信號。代碼如下

19、：#include#include#include#include#define MAXSTACK 20int stackMAXSTACK;int a=0;int b=0;sem_t sem,sem1;void ReadData1(void)FILE *fp=fopen(1.dat,r);sem_wait(&sem1);int i;for(i=0;i10;i+)fscanf(fp,%d,&stacka+);sem_post(&sem1);sem_post(&sem);fclose(fp);void ReadData2(void)15FILE *fp=fopen(2.dat,r);sem_wai

20、t(&sem1);int i;for(i=0;i8;i+)fscanf(fp,%d,&stacka+);sem_post(&sem1);sem_post(&sem);fclose(fp);void HandleData1(void)int i;sem_wait(&sem);for(i=0;i4;i+)int m=stackb+;int n=stackb+;printf(Plus:%d+%d=%dn,m,n,m+n);void HandleData2(void)int i;sem_wait(&sem);for(i=0;i4;i+)int m=stackb+;int n=stackb+;print

21、f(mul:%d*%d=%dn,m,n,m*n);int main(void)pthread_t t1,t2,t3,t4;sem_init(&sem,0,0);sem_init(&sem1,0,1);pthread_create(&t1,NULL,(void *)HandleData1,NULL);pthread_create(&t2,NULL,(void *)HandleData2,NULL);pthread_create(&t3,NULL,(void *)ReadData1,NULL);pthread_create(&t4,NULL,(void *)ReadData2,NULL);pthr

22、ead_join(t1,NULL);16五、運行結(jié)果六、收獲及體會此次實驗讓我學會了在Linux 環(huán)境下利用信號實現(xiàn)進程間通信的方法，掌握注冊信號處理程序及signal()調(diào)用方法，也掌握了接收信號的寫法。并在試驗中，可通過用戶自己輸入信號來產(chǎn)生信號的編號，但是通過注冊SIGINT信號處理程序打印出的信號編號只是父進程中創(chuàng)建的用戶定義信號2，這點還是需要進一步討論。但總的來說，對利用信號實現(xiàn)進程間的通信，有了更深入的一個了解，收獲很大。七、參考資料實驗指導書17實驗五 基于消息隊列和共享內(nèi)存的進程間通信一、實驗?zāi)康?Linux系統(tǒng)的進程通信機構(gòu)（IPC）允許在任意進程間大批量地交換數(shù)據(jù)。本實驗

23、的目的是了解和熟悉：1. Linux支持的消息通信機制及其使用方法2. Linux系統(tǒng)的共享存儲區(qū)的原理及使用方法。二、實驗內(nèi)容 1.消息的創(chuàng)建、發(fā)送和接收 使用消息調(diào)用msgget()、msgsnd()、msggrev()、msgctrl()編制長度為1K的消息的發(fā)送和接收程序。2.共享存儲區(qū)的創(chuàng)建、附接和斷接使用系統(tǒng)調(diào)用shmget()、shmat()、shmctl()，編制一個與上述功能相同的程序。三、實驗要求 按照要求編寫程序，放在相應(yīng)的目錄中，編譯成功后執(zhí)行，并按照要求分析執(zhí)行結(jié)果，并寫出實驗報告。四、實驗設(shè)計1.消息隊列：先定義一個消息結(jié)構(gòu)，包含消息類型和文本長度。在SERVER函

24、數(shù)中，首先獲得一個KEY為75的消息的描述符，然后利用do while循環(huán)來判斷當消息類型為1的時候打印輸出。在CLIENT函數(shù)中，先獲得消息隊列，然后利用for循環(huán)將消息類型從10賦值到1，發(fā)送隊列，并打印輸出。最后在main函數(shù)中調(diào)用這兩個函數(shù)。#include #include #include #include #define MSGKEY 75 struct msgform /*消息結(jié)構(gòu)*/long mtype; /*消息類型*/char mtexe1030; /*文本長度*/ msg;int msgqid,i;void CLIENT( )int i;msgqid=msgget(MS

25、GKEY,0777); /*獲得消息的描述符msgqid*/for(i=10;i=1;i-) /*將消息類型由10到1發(fā)送*/msg.mtype=i;18printf(client)sentn);msgsnd(msgqid,&msg,1024,0); /*發(fā)送消息msg入msgid消息隊列*/exit(0);void SERVER( ) msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT); do msgrcv(msgqid,&msg,1030,0,0); /*從隊列msgid接受消息msg*/ printf(server)receiven); while(msg.mtyp

26、e!=1); /*消息類型為1時，釋放隊列*/ msgctl(msgqid, IPC_RMID,0); exit(0);main() if(fork() SERVER();else CLIENT( );wait(0);wait(0);2.共享存儲區(qū)：先獲取共享區(qū)，KEY為75，并獲得描述符，然后將該共享存儲區(qū)附接到addr這個虛擬地址上，如消息隊列類似，利用while循環(huán)從10到1打印輸出，并將i值賦給addr。在SERVER中，創(chuàng)建共享存儲區(qū)，并將起始地址也設(shè)置為addr，服務(wù)進程共享存儲區(qū)，所以直接用while循環(huán)輸出打印“receive”。代碼如下：#include#include#in

27、clude#define SHMKEY 75 /*定義共享區(qū)關(guān)鍵詞*/int shmid,i;int *addr;CLIENT()int i;19shmid=shmget(SHMKEY,1024,0777); /*獲取共享區(qū)*/addr=shmat(shmid,0,0); /*共享區(qū)起始地址為addr*/ for(i=9;i=0;i-)while(*addr!= -1); printf(client)sentn); *addr=i; exit(0);SERVER()shmid=shmget(SHMKEY,1024,0777|IPC_CREAT); addr=shmat(shmid,0,0);

28、do*addr=-1; /*服務(wù)進程使用共享區(qū)*/while(*addr=-1);printf(server)receivedn); while(*addr);shmctl(shmid,IPC_RMID,0);exit(0);main()if(fork()SERVER();if(fork()CLIENT();wait(0);wait(0);20五、運行結(jié)果1消息隊列：2、共享存儲區(qū)：21六、收獲及體會此次實驗讓我對消息隊列的獲取、傳送和共享存儲區(qū)有了更加深入的了解。理論上來說應(yīng)該是client和server交替出現(xiàn)，實際上是client先發(fā)送了兩條，而且最后server接收了2條，但二者分別發(fā)

29、送和接收了10條信息，這個和設(shè)想是一樣的。通過實驗我了解到，message的傳送和控制并不保證完全同步,當一個程序不再激活狀態(tài)的時候,它完全可能繼續(xù)睡眠,造成上面現(xiàn)象,在多次send后才receive。共享存儲區(qū)的運行結(jié)構(gòu)和預想完全吻合，沒有疑問。七、參考資料實驗指導書22實驗六 一個進程啟動另一個程序的執(zhí)行一、實驗?zāi)康?編寫Linux環(huán)境下，fork()與exec()的結(jié)合使用實現(xiàn)一個進程啟動另一個程序的執(zhí)行的基本方法，掌握exec()的集中調(diào)用方法。二、實驗內(nèi)容父進程從終端讀取要執(zhí)行的命令，并交給子進程執(zhí)行。父進程等待子進程結(jié)束，并打印子進程的返回值。提示：從終端讀取要執(zhí)行的命令可用fgets()實現(xiàn)。三、實驗要求 按照要求編寫程序，放在相應(yīng)的目錄中，編譯成功后執(zhí)行，并按照要求分析執(zhí)行結(jié)果，并寫出實驗報告。四、實驗