109021060黄庆操作系统实验报告.docx
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109021060黄庆操作系统实验报告
操作系统原理
实验报告
班级计算机092班
学号_109021040__
姓名_吴峰_____
浙江科技学院信息与电子工程学院
2010-2011学年第2学期
操作系统原理实验报告
班级_计算机092__学号__109021060___姓名__黄庆__
实验1进程管理
一、实验目的
1.弄清进程和程序的区别，加深对进程概念的理解。
2.了解并发进程的执行过程，进一步认识并发执行的实质。
3.掌握解决进程互斥使用资源的方法。
二、实验内容
1.管道通信
使用系统调用pipe（）建立一个管道，然后使用系统调用fork（）创建2个子进程p1和p2。
这2个子进程分别向管道中写入字符串：
“Childprocessp1issendingmessage！
”和“Childprocessp2issendingmessage！
”，而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息，并显示在屏幕上。
2.软中断通信
使用系统调用fork（）创建2个子进程p1和p2，在父进程中使用系统调用signal（）捕捉来自键盘上的软中断信号SIGINT（即按Ctrl-C），当捕捉到软中断信号SIGINT后，父进程使用系统调用kill（）分别向2个子进程发出软中断信号SIGUSR1和SIGUSR2，子进程捕捉到信号后分别输出信息“Childprocessp1iskilledbyparent！
”和“Childprocessp2iskilledbyparent！
”后终止。
而父进程等待2个子进程终止后，输出信息“Parentprocessiskilled！
”后终止。
三、实验要求
1.根据实验内容编写C程序。
2.上机调试程序。
3.记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图
1.管道通信
2.软中断通信
五、程序代码
1.管道通信
#include#include
#include
main（）
{
inti,r,P1,P2,fd[2];
charbuf[50],s[50];
pipe（fd）;
while（（P1=fork（））==-1）;
if（P1==0）
{lockf（fd[1],1,0）;sprintf（buf,"childprocessP1issendingmessages!
\n"）;
printf（"childprocessP1!
\n"）;
write（fd[1],buf,50）;
sleep（5）;
lockf（fd[1],0,0）;
exit（0）;
}
else
{while（（P2=fork（））==-1）;if（P2==0）
{
lockf（fd[1],1,0）;
sprintf（buf,"childprocessP2issendingmessages\n"）;
printf（"childprocessP2!
\n"）;
write（fd[1],buf,50）;
sleep（5）;
lockf（fd[1],0,0）;
exit（0）;
}
wait（0）;
if（r=read（fd[0],s,50）==-1）
printf（"can'treadpipe\n"）;
elseprintf（"%s\n",s）;
wait（0）;
if（r=read（fd[0],s,50）==-1）
printf（"can'treadpipe\n"）;
elseprintf（"%s\n",s）;
exit（0）;
}
}
2.软中断通信
#include
#include
#include
intp1,p2;
voidmain（）
{voidppdo（）;
voidp1do（）;
voidp2do（）;
signal（SIGINT,ppdo）;
p1=fork（）;
if（p1==0）{
signal（SIGUSR1,p1do）;
for（;;）;}
else{
p2=fork（）;
if（p2==0）{
signal（SIGUSR2,p2do）;
for（;;）;}}
wait（0）;
wait（0）;
printf（"\nParentprocessiskilled!
\n"）;
exit（0）;
}
voidppdo（）
{kill（p1,SIGUSR1）;
kill（p2,SIGUSR2）;
}
voidp1do（）
{printf（"\nChildprocessp1iskilledbyparent!
\n"）;
exit（0）;
}
voidp2do（）
{printf（"\nChildprocessp2iskilledbyparent!
\n"）;
exit（0）;
}
六、程序运行结果及分析
1.运行结果如下图：
2.运行结果如下图：
操作系统原理实验报告
班级_计算机092__学号__109021060___姓名__黄庆__
实验2进程通信
一、实验目的
1.了解进程间通信IPC的三种方式：
消息队列、共享内存和信号量。
2.掌握使用消息队列进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。
3.掌握使用共享内存进行进程间通信的有关系统调用和编程方法。
二、实验内容
1.消息队列
使用系统调用msgget（）、msgsnd（）、msgrcv（）和msgctl（），用消息队列机制实现客户进程和服务器进程间的通信。
客户进程首先建立一个描述符为msgqid的消息队列，接着向服务器进程发送一个消息正文为自己的进程标识pid且类型为1的消息，然后接收来自服务器进程的消息，并在屏幕上显示：
“Clientreceivesamessagefromxxxx！
”，其中“xxxx”为服务器进程的进程标识。
服务器进程首先捕捉软中断信号（除不能捕捉的SIGKILL），若捕捉到时则调用函数cleanup（）删除消息队列，终止服务器进程。
否则重复下列操作：
接收所有类型为1的消息，并在屏幕上显示：
“Serverreceivesamessagefromxxxx！
”，其中“xxxx”为客户进程的进程标识；然后服务器进程将客户进程的进程标识作为返回消息的类型，而将自己的进程标识作为消息正文发送给客户进程。
2.共享内存
使用系统调用shmget（）、shmat（）和shmctl（），用共享内存机制实现进程间的通信。
其中一个进程向共享内存中写入数据，另一个进程从共享内存中读出数据并显示在屏幕上。
三、实验要求
1.根据实验内容编写C程序。
2.上机调试程序。
3.记录并分析程序运行结果。
四、程序说明和程序流程图
1.消息队列
2.共享内存
五、程序代码
1.
（1）/*msg_client.c*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMSGKEY75
structmsgform
{longmtype;
charmtext[256];
}
main（）
{structmsgformmsg;
intmsgqid,pid,*pint;/*文件主同组用户其他用户rwxrwxrwx*/
msgqid=msgget（MSGKEY,0777）;/*rw-rw-rw-*/
pid=getpid（）;
pint=（int*）msg.mtext;
*pint=pid;
msg.mtype=1;
msgsnd（msgqid,&msg,sizeof（int）,0）;
msgrcv（msgqid,&msg,256,pid,0）;
printf（"client:
receivefrompid%d\n",*pint）;
}
（2）/*msg_server.c*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMSGKEY75
structmsgform
{longmtype;
charmtext[256];}msg;
intmsgqid;
main（）
{inti,pid,*pint;
externcleanup（）;
for（i=0;i<20;i++）
signal（i,cleanup）;
msgqid=msgget（MSGKEY,0777|IPC_CREAT）;
for（;;）
{msgrcv（msgqid,&msg,256,1,0）;
pint=（int*）msg.mtext;
pid=*pint;
printf（"server:
receivefrompid%d\n",pid）;
msg.mtype=pid;
*pint=getpid（）;
msgsnd（msgqid,&msg,
sizeof（int）,0）;}
}
cleanup（）
{msgctl（msgqid,IPC_RMID,0）;
exit（0）;}
2.
（1）
#include
#include
#include
#defineSHMKEY75
#defineK1024
intshmid;
main（）
{inti,*pint;
char*addr;
externclearup（）;
for（i=1;i<20;i++）signal（i,clearup）;
shmid=shmget（SHMKEY,16*K,0777|IPC_CREAT）;
addr=shmat（shmid,0,0）;
printf（"addr0x%x\n",addr）;
pint=（int*）addr;
for（i=0;i<256;i++）*pint++=i;
pint=（int*）addr;
*pint=256;
pause（）;
}
clearup（）
{shmctl（shmid,IPC_RMID,0）;
exit（0）;
}
（2）
#include
#include
#include
#include
#defineSHMKEY75
#defineK1024
intshmid;
main（）
{inti,*pint;
char*addr;
shmid=shmget（SHMKEY,8*K,0777）;
addr=shmat（shmid,0,0）;
pi
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