操作系统报告资料.docx

1、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

2、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）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

3、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： Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed! 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

4、一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 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

5、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lock

6、f(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

7、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m

8、sgctl()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

9、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

10、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() int p1,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); else putchar(a);/孙子进程执行 运行结果： 分析：从进程执

11、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() int p1,p2,i; if(p1=fork() for(i=0;i100;i+) printf(parent %dn,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;i100;i+) printf(son %dn,i); wait(0);/保证在子进程终止前

12、，父进程不会终止 exit(0); else for(i=0;i100;i+) printf(grandchild %dn,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() int p1,p2,i; if(p1=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i100;i+) printf(ch

13、ild %dn,i); lockf(1,0,0); else if(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i100;i+) printf(son %dn,i); lockf(1,0,0); else lockf(1,1,0); for(i=0;i100;i+) printf(daughter %dn,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.

14、软中断通信 代码： #include #include #include void waiting(),stop(); int wait_mark; main() int p1,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(parent process is killed!n); exit(0); else