操作系统实验三进程管理实验报告.docx
《操作系统实验三进程管理实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《操作系统实验三进程管理实验报告.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![操作系统实验三进程管理实验报告.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-1/30/7b95ef43-bcb5-4d3e-93d8-b80671af05ee/7b95ef43-bcb5-4d3e-93d8-b80671af05ee1.gif)
操作系统实验三进程管理实验报告
计算机与信息工程学院实验报告
姓名
学号
专业
软件工程
年级
2017级
课程
操作系统
主讲教师
党兰学
实验时间(年月日时)
2019年10月23日
实验地点
计算机学院201机房
辅导教师
党兰学
实验题目
进程管理
实验目的
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.了解父进程和子进程之间的关系;
4.查看进程管理命令。
实验环境(硬件和软件)
硬件:
PC机软件:
OracleVMVirtualboxLinux
一、实验内容
1.练习在shell环境下编译执行程序
(注意:
①在vi编辑器中编写名为的c语言源程序
②用linux自带的编译器gcc编译程序,例如:
gcc–otest
③编译后生成名为的可执行文件;
④最后执行分析结果;命令为:
./test)
注意:
linux自带的编译程序gcc的语法是:
gcc–o目标程序名源程序名,例如:
gcc–osample1,然后利用命令:
./sample来执行。
如果仅用“gcc源程序名”,将会把任何名字的源程序都编译成名为的目标程序,这样新编译的程序会覆盖原来的程序,所以最好给每个源程序都起个新目标程序名。
2.进程的创建
仿照例子自己编写一段程序,使用系统调用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“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。
观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
3.分析程序
实验内容要在给出的例子程序基础上,根据要求进行修改,对执行结果进行分析。
二、实验步骤
1.利用fork()创建一个小程序
(1)编写程序
#include
main()
{
inti=5;
pid_tpid;
pid=fork();
for(;i>0;i--)
{
if(pid<0)
printf("errorinfork!
");
elseif(pid==0)
printf("iamthechildprocess,myprocessidis%dandi=%d\n",getpid(),i);
else
printf("iamtheparentprocess,myprocessidis%dandi=%d\n",getpid(),i);
}
for(i=5;i>0;i--)
{
if(pid<0)
printf("errorinfork!
");
elseif(pid==0)
printf("thechildprocess,myprocessidis%dandi=%d\n",getpid(),i);
else
printf("theparentprocess,myprocessidis%dandi=%d\n",getpid(),i);
}
}
(2)运行程序
(3)分析程序
在这里,主程序先运行,在屏幕上输出一个a,之后两个子程序分别运行而输出c和b。
2子进程对存取空间的复制
(1)编写程序
(2)运行程序
(3)分析程序
通过scanf(“%d”,&i);语句读取一个整数存在i,之后创建两个子程序,输入10后,子程序运行,之后经过一些读取赋值操作,输出i的值。
3父子进程执行进程分析
(1)编写程序
(2)运行程序
(3)程序分析
三次结果不同是因为printf(“Inwhichprocess\n”);所处位置经过变换,处于父子程序之后,父子程序之前和父程序之中。
4修改程序验证父子进程关系
(1)编写程序
文本代码:
#include
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include
#include
#include
#include<>
#defineMY_SHMKEYToend,input0whenprompted.\n\n");
printf("Inputanumber:
\n");
scanf("%d",&local);
while(local)
{
=0;
=-1;
=SEM_UNDO;
semop(semid,&semopbuf,1);/*P(S1)*/
*shmptr=local;
=1;
=1;
=SEM_UNDO;
semop(semid,&semopbuf,1);/*V(S2)*/
printf("Inputanumber:
\n");
scanf("%d",&local);
}
}
else/*actsasserver*/
{
semid=semget(MY_SEMKEY,2,IPC_CREAT|0666);
shmptr=(int*)shmat(shmid,0,0);
semval=1;
semctl(semid,0,SETVAL,semval);/*setS1=1*/
semval=0;
semctl(semid,1,SETVAL,semval);/*setS2=0*/
signal(SIGINT,sigend);
signal(SIGTERM,sigend);
printf("ACTCONSUMER!
!
!
Toend,tryCtrl+Corusekill.\n\n");
while
(1)
{
=1;
=-1;
=SEM_UNDO;
semop(semid,&semopbuf,1);/*P(S2)*/
printf("Sharedmemorysetto%d\n",*shmptr);
=0;
=1;
=SEM_UNDO;
semop(semid,&semopbuf,1);/*V(S1)*/
}
}
}
voidsigend(intsig)
{
shmctl(shmid,IPC_RMID,0);
semctl(semid,IPC_RMID,0);
exit(0);
}
(2)运行程序
(3)分析程序
本示例主要体现进程间的直接制约关系,由于使用共享存储区,也存在间接制约关系。
进程分为服务进程和客户进程,服务进程只有一个,作为消费者,在每次客户进程改变共享存储区内容时显示其数值。
各客户进程作为生产者,如果共享存储区内容已经显示(被消费),可以接收用户从键盘输入的整数,放在共享存储区。
编译后执行,第一个进程实例将作为服务进程,提示:
ACTCONSUMER!
!
!
Toend,tryCtrl+Corusekill.
服务进程一直循环执行,直到用户按Ctrl+C终止执行,或使用kill命令杀死服务进程。
其他进程实例作为客户进程,提示:
Actasproducer.Toend,input0whenprompted.
客户进程一直循环执行,直到用户输入0。
5模拟临界资源访问的示例程序
(1)编写程序
文本代码:
#include
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include
#include
#include<>
#defineMY_SHMKEYn");
shmptr->top=MAX_BLOCK-1;
for(i=0;ishmptr->stack[i]=MAX_BLOCK-i;
sleep(1000000);/*causesleepforever.*/
}
}
voidsigend(intsig)
{
shmctl(shmid,IPC_RMID,0);
semctl(semid,IPC_RMID,0);
exit(0);
}
voidrelblock(void)
{
if<0)
{
printf("Noblocktorelease!
");
return;
}
shmptr->top++;
shmptr->stack[shmptr->top]=[];
}
intgetblock(void)
{
if(shmptr->top<0)
{
printf("Nofreeblocktoget!
");
return;
}
[++]=shmptr->stack[shmptr->top];
shmptr->top--;
}
voidshowhelp(void)
{
printf("\navailableCOMMAND:
\n\n");
printf("help\tlistthishelp\n");
printf("list\tlistallgottenblocknumber\n");
printf("get\tgetanewblock\n");
printf("rel\treleasethelastgottenblock\n");
printf("end\texitthisprogram\n");
}
voidshowlist(void)
{
inti;
printf("Listallgottenblocknumber:
\n");
for(i=0;i<=;i++)
printf("%d\t",[i]);
}
voidgetcmdline(void)
{
printf("\n>");
fgets(cmdbuf,MAX_CMD-1,stdin);
}
(2)运行程序
(3)程序分析
本示例的临界资源是一个建立在共享存储区的栈,由服务进程建立并初始化。
初始状态下共享栈满,里面顺序放置一系列正整数(自栈顶向下:
1,2,3...),代表空闲块号。
客户进程利用共享栈进行数据块的分配和释放,以得到、归还一个块号代表,并不进行任何后续操作。
程序中getblock过程从共享栈中弹出一个块号(分配),relblock过程把一个已分配块号压入共享栈(释放)。
为简单起见,已分配块号在本地也使用栈结构保存,因而每次释放的是最后分配的块号。
编译后执行,第一个进程实例将作为服务进程,提示:
NOOTHEROPERATIONbutpressCtrl+Corusekilltoend.
服务进程完成初始化后将进入睡眠状态,直到用户按Ctrl+C终止执行,或使用kill命令杀死服务进程。
其他进程实例作为客户进程,进入后首先有命令帮助提示,然后显示命令提示符“>”,在命令提示下可以使用的命令包括:
help显示可用命令
list列出所有已分配块号
get分配一个新块
rel释放最后分配块号
end退出程序
三、实验数据记录
1.
2.
3.
4.
5.
四、问题讨论
(1)在程序运行过程中出现一个错误,错误语句:
exit(0);
原因:
少了一个头文件:
#include<>
(2)心得体会:
通过本次实验我了解了fork()函数等关于进程应用的函数并且学会了父子进程的各种基本操作,同时我也了解到做实验要谨慎加小心,一点差错就会导致全局崩溃。