操作系统实验肖家乐.docx
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操作系统实验肖家乐.docx
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操作系统实验肖家乐
操作系统《实验2》实验报告
实验项目2:
进程管理
学 号
姓 名
肖家乐
课程号
实验地点
临4#113
指导教师
万少华
时间
2014-6-20
评语:
成绩
教师签字
(一)进程的创建实验
实验目的
1、掌握进程的概念,明确进程的含义
2、认识并了解并发执行的实质
实验内容
1、编写一段程序,使用系统调用fork()创建两个子进程。
当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符:
父进程显示'a',子进程分别显示字符'b'和字符'c'。
试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
2、修改上述程序,每一个进程循环显示一句话。
子进程显示'daughter…'及'son……',父进程显示'parent……',观察结果,分析原因。
实验准备
(1)阅读LINUX的fork.c源码文件,分析进程的创建过程。
(2)阅读LINUX的sched.c源码文件,加深对进程管理概念的认识。
(二)进程的控制实验
实验目的
1、掌握进程另外的创建方法
2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法
实验内容
1、用fork()创建一个进程,再调用exec()用新的程序替换该子进程的内容
2、利用wait()来控制进程执行顺序
(三)进程互斥实验
实验目的
1、进一步认识并发执行的实质
2、分析进程竞争资源的现象,学习解决进程互斥的方法
实验内容
1、修改实验
(一)中的程序2,用lockf()来给每一个进程加锁,以实现进程之间的互斥
2、观察并分析出现的现象
3、该文档的文件名不要修改,存入<学号><姓名>命名的文件夹中
4、该表中的数据只需填空,已有内容不要修改
实验结果(运行结果界面及源程序,运行结果界面放在前面):
(一)进程的创建实验
为了方便编译,我将c文件直接放置在主目录下,而且命名上直接使用【1.c】、【2.c】这样简单的命名。
下面这个是1.c文件的代码
编译运行:
从图中可以看出每次运行产生的结果并不相同
同样的,对于2.c,下图是其代码:
下面是编译运行图:
思考题
(1)系统是怎样创建进程的?
fork()实现的是进程的创建,创建P1和P2子进程,并在子进程中打印字样; wait(0) 和exit(0) 组合使用实现进程的并发执行。
当P1执行exit(0)时,P1会处于僵尸状态,同时给父进程发送一个完结的信号,父进程中wait(0)指令等待子进程发来的信号,然后将执行完毕的子进程所占用的资源释放,实现子进程的消亡。
控制父进程和子进程的并发执行。
(2)当首次调用新创建进程时,其入口在哪里?
fork只是负责创建进程,没有所谓的入口点函数。
如果再fork后面调用了exce函数,那么该进程真正的入口点就是exce函数执行的程序的main函数.
fork负责创建进程,初始化内核数据结构,拷贝附近程各种资源等,exce负责运行进程,也就是加载main入口点。
(二)进程的控制实验
C的文件名是3.c,下面是其代码:
编译运行:
思考
(1)可执行文件加载时进行了哪些处理?
用fork()创建一个进程,再调用exec()用新的程序替换该子进程的内容,利用wait()来控制进程执行顺序.可执行文件加载时首先是创建一个新进程的fork系统调用,然后用于实现进程自我终止的exit系统调用;改变进程原有代码的exec系统调用;用于将调用进程挂起并等待子进程终止的wait系统调用;获得进程标识符的getpid系统调用等处理过程。
(2)什么是进程同步?
wait()是如何实现进程同步的?
①同步的主要特征是:
一个进程在某一点上等待另一进程提供信息,两进程之间存在直接制约关系,其表现形式为进程—进程。
②互斥的主要特征是争用资源,两进程间存在间接制约关系,其表现形式是进程—资源—进程.
wait()等待子进程运行结束。
如果子进程没有完成,父进程一直等待。
wait()将调用进程挂起,直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号为止。
如果在wait()前已有子进程暂停或终止,则调用进程做适当处理后便返回。
(三)进程互斥实验
下面是4.c的源代码:
下图为4.c编译运行的结果:
除了上述三个实验外,下面这个是老师发的文档中要分析原因的习题:
程序源代码:
编译运行后,在根目录下产生了一个【to_be_locked.txt】文件
打开:
输出parent的那一部分代码中有一句“wait(NULL),”因而导致parent最后输出,除此之外,输出顺序大致与未上锁时相同,也是也是随着执行时间不同,输出结果的顺序也随之有所改变。
此外,输出结果以文件的形式输出,在程序运行中反复生成文件和调用文件。
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