操作系统实验报告.docx
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操作系统实验报告.docx
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操作系统实验报告
西安邮电大学
(计算机学院)
课内实验报告
实验名称:
进程管理
专业名称:
计算机科学与技术
班级:
学生姓名:
学号(8位):
指导教师:
实验日期:
*****年**月**日
一、实验目的及实验环境
目的:
(1)加深对进程概念的理解,明确进程与程序的区别。
(2)进一步认识并发执行的实质。
(3)分析进程竞争资源现象,学习解决进程互斥的方法。
(4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。
环境:
Linux操作系统环境:
二、实验内容
(1)阅读Linux的sched、h源文件,加深对进程管理概念的理解。
(2)阅读Linux的fork、c源文件,分析进程的创建过程。
三.方案设计
(1)进程的创建
编写一段源程序,使系统调用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与两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符:
父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”与字符“c”。
试观察纪录屏幕上的显示结果,并分析原因。
(2)进程的控制
修改已编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,在观察程序执行时屏幕出现的现象,并分析原因。
如果在程序中使用调用lockf()来给每一个子进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。
(3)①编写一段程序,使其现实进程的软中断通信。
要求:
使用系统调用fork()创建两个子进程,再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按DEL键);当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止:
ChildProcessllisKilledbyParent!
ChildProcessl2isKilledbyParent!
父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止
ParentProcessisKilled!
程序流程图如下:
②在上面的程序中增加语句signal(SIGNAL,SIG-IGN)与signal(SIGQUIT,SIG-IGN),观察执行结果,并分析原因。
(4)进程的管道通信
编制一段程序,实现进程的管理通信。
使用系统调用pipe()建立一条管道线;两个子进程P1与P2分别向管道中写一句话:
Child1issendingamessage!
Child2issendingamessage!
而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息,显示在屏幕上。
要求父进程先接收子进程P1发来的消息,然后再接收子进程P2发来的消息。
四.测试数据及运行结果
1、创建进程,显示结果bca,这就是因为程序执行时,先执行fork()创建进程所需的时间多于输出一个字符的时间,因此在主进程创建进程2的同时,进程1就输出了“b”,而进程2与主程序的输出次序就是有随机性的,
2、进程的控制
3、软中断通信
A、
B、因为没有了中断与退出信号,程序一直就是阻塞状态而无法退出。
关键代码:
main()
{
intp1,p2;
if(p1=fork())/*创建子进程p1*/
{
if(p2=fork())/*创建子进程p2*/
{
wait_mark=1;
signal(SIGINT,stop);/*接收到^c信号,转stop*/
waiting();
kill(p1,16);/*向p1发软中断信号16*/
kill(p2,17);/*向p2发软中断信号17*/
wait(0);/*同步*/
wait(0);
printf("parentprocessiskilled!
\n");
exit(0);
}
else
{
wait_mark=1;
signal(SIGINT,stop);
waiting();
lockf(1,0,0);
printf("childprocess2iskilledbyparent!
\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
else
{
wait_mark=1;
signal(SIGINT,stop);
waiting();
lockf(1,0,0);
printf("childprocess1iskilledbyparent!
\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
4、进程的管道通信
五.总结
1、在软中断通信中,调用函数signal()都放在一段程序的前面位置,而不就是在其接受信号处,这就是因为signal()的执行只就是为指定信号量16与17的作用,以及分配相应的与stop()过程的指针。
从而signal()函数必须在程序前面部分执行。
2、通过这次实验,加深了对进程管理的认识。
这次实验更需要耐心观察,一步一步执行调试,不能操之过急。
做实验就是对课本知识的巩固,更就是对自己动手能力的锻炼。
六.附录:
源代码(电子版)
1、创建进程:
#include
main()
{
intp1,p2;
if(p1=fork())/*子进程创建成功*/
putchar('b');
else
{
if(p2=fork())/*子进程创建成功*/
putchar('c');
elseputchar('a');/*父进程执行*/
}
}
2、进程的控制
〈程序1〉
、#include
main()
{
intp1,p2,i;
if(p1=fork())
for(i=0;i<500;i++)
printf("child%d\n",i);
else
{
if(p2=fork())
for(i=0;i<500;i++)
printf("son%d\n",i);
else
for(i=0;i<500;i++)
printf("daughter%d\n",i);
}
}
〈程序2〉
#include
main()
{
intp1,p2,i;
if(p1=fork())
{
lockf(1,1,0);
for(i=0;i<500;i++)
printf("child%d\n",i);
lockf(1,1,0);
}
else
{
if(p2=fork())
{
lockf(1,1,0);
for(i=0;i<500;i++)printf("son%d\n",i);
lockf(1,1,0);
}
else
{
lockf(1,1,0);
for(i=0;i<500;i++)printf("daughter%d\n",i);
lockf(1,0,0);
}
}
}
3.软中断通信
〈程序1〉
#include
#include
#include
voidwaiting(),stop();
intwait_mark;
main()
{
intp1,p2;
if(p1=fork())/*创建子进程p1*/
{
if(p2=fork())/*创建子进程p2*/
{
wait_mark=1;
signal(SIGINT,stop);/*接收到^c信号,转stop*/
waiting();
kill(p1,16);/*向p1发软中断信号16*/
kill(p2,17);/*向p2发软中断信号17*/
wait(0);/*同步*/
wait(0);
printf("parentprocessiskilled!
\n");
exit(0);
}
else
{
wait_mark=1;
signal(SIGINT,stop);
waiting();
lockf(1,0,0);
printf("childprocess2iskilledbyparent!
\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
else
{
wait_mark=1;
signal(SIGINT,stop);
waiting();
lockf(1,0,0);
printf("childprocess1iskilledbyparent!
\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
voidwaiting()
{
while(wait_mark!
=0);
}
voidstop()
{
wait_mark=0;
}
<程序2>
#include
#include
#include
intpid1,pid2;
intEndFlag=0;
intpf1=0;
intpf2=0;
voidIntDelete()
{
kill(pid1,16);
kill(pid2,17);
EndFlag=1;
}
voidInt1()
{
printf("childprocess1iskilled!
byparent\n");
exit(0);
}
voidInt2()
{
printf("childprocess2iskilled!
byparent\n");
exit(0);
}
main()
{
intexitpid;
signal(SIGINT,SIG_IGN);
signal(SIGQUIT,SIG_IGN);
if(pid1=fork())
{
signal(SIGUSR1,Int1);
signal(SIGINT,SIG_IGN);
pause();
exit(0);
}
else
{
if(pid2=fork())
{
signal(SIGUSR1,Int1);
signal(SIGINT,SIG_IGN);
pause();
exit(0);
}
else
{
signal(SIGINT,IntDelete);
waitpid(-1,&exitpid,0);
printf("parentprocessiskilled\n");
exit(0);
}
}
}
4、进程的管道通信
〈程序〉
#include
#include
#include
intpid1,pid2;
main()
{
intfd[2];
charoutpipe[100],inpipe[100];
pipe(fd);/*创建一个管道*/
whi
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