级操作系统实验报告.docx
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级操作系统实验报告
哈尔滨学院
实验报告
课程名称：
计算机操作系统
专业：
软件工程
班级：
12-8
学号：
12031801
姓名：
常燕如
教务处制
实验一进程管理
【实验目的与要求】
⒈加深对进程概念的理解，明确进程与程序的区别。
⒉掌握Linux进程创建及撤销的方法，进一步认识并发执行的实质。
⒊掌握Linux系统下守护进程的创建方法。
【实验原理】
⒈Linux进程管理命令
⑴进程查看
⑵进程终止
⑶进程优先级设置
⒉Linux进程控制函数
⑴创建和修改进程
⑵设置进程属性
⑶获取进程属性
⑷进程的退出
⒊Linux守护进程
⑴独立启动守护进程
⑵超级守护进程
⑶守护进程的编写流程
守护进程的编写遵循特定的流程，主要包括五个步骤：
Step⒈创建子进程，退出父进程
Step⒉在子进程中创建新会话
Step⒊改变当前目录为根目录
Step⒋重设文件权限掩码
Step⒌关闭文件描述符
【实验主要仪器与材料】
⒈带Linux操作系统的PC机
⒉GCC编译器
【实验内容】
⒈获取进程信息
通过管理命令，获取系统当前执行进程的信息，包括进程名称与ID、PID和PGID等。
⒉创建进程
编程程序，实现父进程创建一个子进程，返回后父子进程都分别循环输出字符串“Iamparent.”或“Iamchild.”5次，每输出一次延时1秒（sleep
（1）），然后进入下一次循环。
观察并分析运行结果。
然后将程序改为父子进程同步执行：
子进程循环输出字符串“Iamchild.”5次，然后父进程再循环输出字符串“Iamparent.”5次。
再次观察并分析运行结果。
【实验步骤及实验结果分析】
⒈实验内容1
通过进程实现及验证父进程及子进程的id号的命令
ps-lg
⒉实验内容2
⑴实现父进程创建一个子进程，返回后父子进程都分别循环输出字符串“Iamparent.”或“Iamchild.”5次，每输出一次延时1秒（sleep
（1）），然后进入下一次循环。
#include
#include
#include
intmain（）
{
pid_tpt;
printf（"Helloworld!
\n"）;
inti;
pt=fork（）;
for（i=0;i<5;i++）
{
if（pt==-1）
printf（"Forkerror.\n"）;
elseif{
printf（"Iamaparent.\n"）;
Sleep
（1）;
}
else{
printf（"Iamachild.\n"）;
Sleep
（1）;
}
}
return0;
}
⑵父子进程同步执行：
子进程循环输出字符串“Iamchild.”5次，然后父进程再循环输出字符串“Iamparent.”5次。
#include
#include
#include
intmain（）
{
pid_tpt;
printf（"Helloworld!
\n"）;
inti;
pt=fork（）;
for（i=0;i<5;i++）
{
if（pt==-1）
printf（"Forkerror.\n"）;
elseif{
printf（"Iamaparent.\n"）;
}
else{
printf（"Iamachild.\n"）;
}
}
return0;
}
【思考题】
⒈程序和进程的区别。
（1）程序是动态的，程序是静态的：
程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。
通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。
（2）进程是暂时的，程序是永久的：
进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。
（3）进程和程序的组成不同：
进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。
（4）进程和程序的对应关系：
通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。
⒉Linux操作系统下有哪些进程类型。
交互进程；批处理进程；守护进程；
⒊进程创建函数fork和vfork的区别。
（1）fork（）用于创建一个新进程。
由fork（）创建的子进程是父进程的副本。
即子进程获取父进程数据空间，堆和栈的副本。
父子进程之间不共享这些存储空间的部分。
而vfork（）创建的进程并不将父进程的地址空间完全复制到子进程中，因为子进程会立即调用exec（或exit）于是也就不会存放该地址空间。
相反，在子进程调用exec或exit之前，它在父进程的空间进行。
（2）vfork（）与fork（）另一个区别就是：
vfork保证子进程先运行，在调用exec或exit之前与父进程数据是共享的,在它调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行。
（3）vfork和fork之间的还有一个区别是：
vfork保证子进程先运行，在她调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行。
如果在调用这两个函数之前子进程依赖于父进程的进一步动作，则会导致死锁。
⒋进程的退出函数有哪些？
有何区别？
C程序是如何被启动终止的？
exit函数；return函数；abort函数_exit函数。
exit和_exit函数用于正常终止一个程序
exit先执行一些清除处理.然后进入内核清除操作包括调用执行各终止处理程序，关闭所有标准I/O流
_exit立即进入内核
abort函数用于异常终止一个程序
exit是一个函数，有参数，把控制权交给系统
return是函数执行完后的返回，将控制权交给调用函数
实验二进程通信
【实验目的与要求】
⒈了解基于信号的进程通信机制。
⒉熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。
【实验原理】
一、信号
⒈信号的基本概念
⒉信号的发送
⒊对信号的处理
二、所涉及的中断调用
⒈kill（）
⒉signal（）
⒊wait（）
⒋waitpid（）
⒌lockf（）
【实验主要仪器与材料】
⒈带Linux操作系统的PC机
⒉GCC编译器
【实验内容】
⒈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!
⒉分析利用软中断通信实现进程同步的机理。
【实验步骤及实验结果分析】
⒈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!
⒉对软中断信号的处理分三种情况进行：
（1）如果进程收到的软中断是一个已决定要忽略的信号，不做处理便立即返回。
（2）进程收到软中断后便退出。
（3）执行用户设置的软中断处理程序。
【思考题】
实验内容的参考程序如下，请仔细阅读、调试、分析，回答下述问题：
#include
#include
#include
#include
#include
voidwaiting（）,stop（）;
intwait_mark;
intmain（）
{
intp1,p2,stdout=1;
while（（p1=fork（））==-1）;/*创建子进程p1*/
if（p1>0）
{
while（（p2=fork（））==-1）;/*创建子进程p2*/
if（p2>0）
{
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（17,stop）;/*接收到软中断信号17，转stop*/
waiting（）;
lockf（stdout,1,0）;
printf（"Childprocess2iskilledbyparent!
\n"）;
lockf（stdout,0,0）;
exit（0）;
}
}
else
{
wait_mark=1;
signal（16,stop）;/*接收到软中断信号16，转stop*/
waiting（）;
lockf（stdout,1,0）;
printf（"Childprocess1iskilledbyparent!
\n"）;
lockf（stdout,0,0）;
exit（0）;
}
return0;
}
voidwaiting（）
{
while（wait_mark!
=0）;
}
voidstop（）
{
wait_mark=0;
}
⒈参考程序段前面部分用了两个wait（0），它们起什么作用？
作用：
wait（0）函数作用是等待子进程结束，父进程有两个子进程，所以两个wait函数。
⒉参考程序段中每个进程退出时都用了语句exit（0），为什么？
作用：
是为了让子进程正常自我终止，正常退出。
⒊参考程序的运行结果是什么？
Parentprocessiskilled!
⒋参考程序是否符合实验要求？
为什么？
不符合。
原因：
p1,p2都会捕捉中断信号。
对于父进程，当它捕捉到中断信号时就会转向指定的函数stop（）；函数，之后父进程被唤醒，从被中断处继续执行。
对于子进程，由于没有给它们指定的收到中断信号后的动作，就会执行默认的动作，结束自己。
所以当我们发出中断信号后，父进程按预计的方式正常执行，而p1,p2自己结束了自己，所以不会有预计的结果。
⒌参考程序该如何修改才能得到正确结果？
第一种方法：
在fork（）语句创建
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