操作系统报告资料.docx
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操作系统报告资料
操作系统实验报告样本
1操作系统实验报告内容
（1）基本信息：
完成人姓名、学号、报告日期
（2）实验内容
（3）实验目的
（4）实验题目
（5）设计思路和流程图
（6）主要数据结构及其说明
（7）源程序并附上注释
（8）程序运行时的初值和运行结果
（9）实验体会：
实验中遇到的问题及解决过程、实验中产生的错误及原因分析、实验的体会及收获、对做好今后实验提出建设性建议等。
实验报告可以书面或电子文档形式提交。
2操作系统实验报告样本
一、实验内容
（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：
父进程显示字符“b”;子进程分别显示字符“c”和字符“a”。
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!
②在上面的程序中增加语句signal（SIGNAL,SIG-IGN）和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和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。
二、实验目的
实验2
（1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别
（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。
实验3
Linux系统的进程通信机构（IPC）允许在任意进程间大批量地交换数据。
本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的消息通讯机制及信息量机制。
三、实验题目
本实验有六个题目。
第一题：
进程的创建
系统调用fork（）创建两个子进程，当程序运行时，系统中有一个父进程一个子进程和一个孙子进程在活动，使父进程显示‘b'，子进程显示‘c'，孙子进程显示‘a'，来观察进程的执行与并发。
开创建子进a
输子进程是否创创建子进子进程是否创b
输c
输出结束
第二题：
进程的控制块，grandchild块和son块，parent将上面程序的输出由单个字符改为一句话，使输出
在此基础上再设置另一个程序：
在该程序中使用系统调用lockf（）来给每个程序加锁，lockf（1,1,0）锁定标准输出设备，lockf（1,0,0）解锁标准输出设备，在lockf（1,1,0）与lockf（1,0,0）中间的for循环输出不会被中断，实现进程之间的互斥。
观察运行结果，从运行结果中可以看出加锁的程序中每个块的输出过程不会被打断，而没有加锁的程序中各块输出被其他块给打断了。
未加锁：
加锁：
开创建子进parent
输子进程是否创创建子进子进程是否创son
输grandchild
输出结束
第三题：
软中断通信（）让父进程捕捉键盘上来的中断signal在调用,（）创建两个子进程fork系统调用
信号，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，输出信息后终止。
Kill（p1，16）；Kill（p1,17）；分别向p1和p2发出软中断信号16与17，信号由signal（16，stop）与signal（17，stop）捕捉然后输出相应的信息，终止进程。
其中signal（SIGINT,SIG_IGN）能够忽略键信号。
第四题：
进程的管道通信
使用系统调用pipe（fd）；来创建一个管道。
并且对管道加锁，从而形成独占，避免冲突产生。
而父进程用之前的wait（）函数等待两个子进程执行后再执行。
两个子进程p1和p2分别向管道各写一句话，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。
．
第五题：
消息的创建，发送和接收
使用系统调用msgget（）,megsnd（）,msgrev（）及msgctl（）编制一长度为1K的消息发送和接收的程序,为了便于操作和观察结果，用一个程序为“引子”，先后fork（）两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。
SERVER端建立一个Key为75的消息队列，等待其他进程发来的消息。
当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。
SERVER每接收到一个消息后显示一句“（server）received”。
CLIENT端使用Key为75的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。
最后的一个消息，既是SERVER端需要的结束信号。
CLIENT每发送一条消息后显示一句“（client）sent”。
父进程在均退出后结束。
CLIENT和SERVER．
第六题：
共享存储区的创建，附接和断接
用一个程序为“引子”，先后fork（）两个子进程，SERVER和
CLIENT，进行通信。
SERVER端建立一个KEY为75的共享区,并将第一个字节置为-1.作为数据空的标志.等待其他进程发来的消息.当该字节的值发生变化时,表示收到了该消息,进行处理.然后再次把它的值设为-1.如果遇到的值为0,则视为结束信号,取消该队列,并退出SERVER.SERVER每接收到一次数据后显示”（server）received”.CLIENT端建立一个为75的共享区,当共享取得第一个字节为-1时,Server端空闲,可发送请求.
CLIENT随即填入9到0.期间等待Server端再次空闲.进行完这些操作后,CLIENT退出.CLIENT每发送一次数据后显示”（client）sent”.父进程在SERVER和CLIENT均退出.
后结束
四打印的源程序及附上的注释和运行结果
1.进程的创建：
代码：
#include
main（）
{
intp1,p2;
if（p1=fork（））//获得子进程号，在父进程内。
putchar（'b'）;
else//在子进程内
{
if（p2=fork（））//子进程创建成功
putchar（'c'）;
elseputchar（'a'）;//孙子进程执行
}
}
运行结果：
分析：
从进程执行并发来看，输出abc的排列都是有可能的。
原因：
fork（）创建进程所需的时间虽然可能多于输出一个字符的时间，但各个进程的时间片的获得却不是一定是顺序的，所以输出abc的排列都是有可能的。
2.进程的控制
未加锁代码：
#include
main（）
{
intp1,p2,i;
if（p1=fork（））
{
for（i=0;i<100;i++）
printf（parent%d\n,i）;
wait（0）;//保证在子进程终止前，父进程不会终止
exit（0）;
}
else
{
if（p2=fork（））
{
for（i=0;i<100;i++）
printf（son%d\n,i）;
wait（0）;//保证在子进程终止前，父进程不会终止
exit（0）;
}
else
{
for（i=0;i<100;i++）
printf（grandchild%d\n,i）;
exit（0）;
}
}
}
运行结果：
分析：
由于函数printf（）输出的字符串之间不会被中断，因此,每个字符串内部的字符顺序输出时不变。
但是,由于进程并发执行时的调度顺序和父子进程的抢占处理机问题，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。
加锁后代码：
#include
#include
main（）
{
intp1,p2,i;
if（p1=fork（））
{
lockf（1,1,0）;
for（i=0;i<100;i++）
printf（child%d\n,i）;
lockf（1,0,0）;
}
else
{
if（p2=fork（））
{
lockf（1,1,0）;
for（i=0;i<100;i++）printf（son%d\n,i）;
lockf（1,0,0）;
}
else
{
lockf（1,1,0）;
for（i=0;i<100;i++）printf（daughter%d\n,i）;
lockf（1,0,0）;
}
}
}
运行结果：
解锁标准输出lockf（1,0,0）锁定标准输出设备，lockf（1,1,0）分析：
因为上述程序执行时，
设备，在lockf（1,1,0）与lockf（1,0,0）中间的for循环输出不会被中断，加锁与不加锁效果不相同。
3.软中断通信
代码：
#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
{
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