操作系统实验实验Word文档格式.docx
《操作系统实验实验Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统实验实验Word文档格式.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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。
三、实验步骤
代码：
#include<
stdio.h>
main（）
{
intp1,p2;
while（（p1=fork（））==-1）;
/*创建子进程p1*/
if（p1==0）putchar（'
）;
else
{
while（（p2=fork（））==-1）;
/*创建子进程p2*/
if（p2==0）putchar（'
elseputchar（'
}
运行结果：
bca，bac,abc,……都有可能。
intp1,p2,i;
while（（p1=fork（））==-1）;
if（p1==0）
for（i=0;
i<
10;
i++）
printf（"
daughter%d\n"
i）;
else
while（（p2=fork（））==-1）;
if（p2==0）
printf（"
son%d\n"
parent%d\n"
结果：
parent…
son…
daughter..
或parent…
daughter…等
四、分析原因
除strace外，也可用ltrace-f-i-S./executable-查看以上程序执行过程。
1、从进程并发执行来看，各种情况都有可能。
上面的三个进程没有同步措施，所以父进程与子进程的输出内容会叠加在一起。
输出次序带有随机性。
2、由于函数printf（）在输出字符串时不会被中断，因此，字符串内部字符顺序输出不变。
但由于进程并发执行的调度顺序和父子进程抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。
这与打印单字符的结果相同。
五、思考题
（1）系统是怎样创建进程的？
linux系统创建进程都是用fork（）系统调用创建子进程。
Init程序以/etc/inittab为脚本文件来创建系统的新进程的。
新进程还克以创建新进程。
创建新进程是通过克隆老进程或当前进程来创建的。
新进程的创建实用系统调用sys_fork（）或sys_clone（），并且在内核模式下完成。
在系统调用结束时，系统从物理内存中分配一个心的task_struct（）数据结构和进程堆栈，同时获得一个唯一的标示此进程的标识符。
通过FORK函数调用促使内核创建一个新的进程，该进程是调用进程的一个精确的副本。
新创建的进程为子进程，调用的FORK进程为父进程，而且创建出来的是两个副本，即，两个进程，但他们互不干扰。
（2）当首次调用新创建进程时，其入口在哪里？
首次创建进程时，入口在进程1那里。
（二）进程的控制实验
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
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、参考程序
#include<
unistd.h>
main（）
intpid;
pid=fork（）;
/*创建子进程*/
switch（pid）
case-1:
/*创建失败*/
forkfail!
\n"
exit
（1）;
case0:
/*子进程*/
execl（"
/bin/ls"
"
ls"
-1"
-color"
NULL）;
execfail!
default:
/*父进程*/
wait（NULL）;
/*同步*/
lscompleted!
exit（0）;
}
四、运行结果
五、思考
（1）可执行文件加载时进行了哪些处理？
解：
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？
进程同步是指对多个相关进程在执行次序上进行协调，以使并发执行的主进程之间有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可在现行。
首先程序在调用fork（）机那里了一个子进程后，马上调用wait（），使父进程在子进程调用之前一直处于睡眠状态，这样就使子进程先运行，子进程运行exec（）装入命令后，然后调用wait（0）,使子进程和父进程并发执行，实现进程同步。
（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
main（ ）
while（（p1=fork（））==-1）;
if（p1==0）
lockf（1,1,0）;
/*加锁，这里第一个参数为stdout（标准输出设备的描述符）*/
for（i=0;
lockf（1,0,0）;
/*解锁*/
while（（p2=fork（））==-1）;
if（p2==0）
/*加锁*/
{
lockf（1,1,0）;
parent%d\n"
lockf（1,0,0）;
运行结果
或parent…
daughter…
大致与未上锁的输出结果相同，也是随着执行时间不同，输出结果的顺序有所不同。
上述程序执行时，不同进程之间不存在共享临界资源（其中打印机的互斥性已由操作系统保证）问题，所以加锁与不加锁效果相同。
（四）守护进程实验
写一个使用守护进程（daemon）的程序，来实现：
1,创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log
2，每分钟都向其中写入一个时间戳（使用time_t的格式）
注意：
要root权限才能在/var/log创建文件。
守护神程序：
time.h>
main（）{
time_tt;
//建立time_t格式变量
FILE*fp;
//建立文件
fp=fopen（"
/var/log/Mydaemon.log"
a"
//打开文件
pid_tpid;
//守护神
pid=fork（）;
if（pid>
0）{
Daemononduty!
exit（0）;
elseif（pid<
Can'
tfork!
exit（-1）;
while
（1）{
if（fp>
=0）{
sleep（60）;
//等待一分钟再往文件中写入时间戳
t=time（0）;
fprintf（fp,"
Thecurrenttimeis%s\n"
asctime（localtime（&
t）））;
fclose（fp）;
//关闭文件
进程通信
（一）信号机制实验
1、了解什么是信号
2、熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理
1、编写程序：
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^c键）；
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：
Childprocess1iskilledbyparent!
Childprocess2iskilledbyparent!
父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：
Parentprocessiskilled!
2、分析利用软中断通信实现进程同步的机理
参考程序
signal.h>
voidwaiting（）,stop（）;
intwait_mark;
intp1,p2,stdout;
while（（p1=fork（））==-1）;
if（p1>
0）
while（（p2=fork（））==-1）;
if（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*/
else
signal（17,st
升级会员 