操作系统实验一进程与线程—Linux进程与线程通讯实验报告

1 实实 验验 报报 告告 姓名 学号 日期 2011 1 10 实验题目 实验一 进程与线程实验一 进程与线程 LinuxLinux 进程与线程通讯进程与线程通讯 实验目的 深刻理解线程与进程的概念 掌握进程与线程在组成成分上的差别以及 与其相适应的通讯方式和应用目标 实验内容 以 Linux 系统进程和线程机制为背景 掌握 fork 和 clone 系统调用 的形式和功能以及与其相适应的高级通讯方式 有 fork 派生的子进程 之间通过 pipe 通讯 由 clone 创建的线程之间通过共享内存通讯 对 于后者需要考虑互斥问题 以生产者 消费者问题为例 通过实验理解 fork 和 clone 两个系统调用的区别 程序要求能够创建 4 个进程或线程 其中包括两 个生产者和两个消费者 生产者和消费者之间能够传递数据 实验步骤 1 安装虚拟机 并安装虚拟 Linux 系统 实现 Linux 联网 2 在 ftp 202 116 102 7 上下载 OS 文件夹 保存在终端 3 打开终端 运行一下代码 Cd os gcc test fork c o fork ls fork 运行 fork gcc lpthread test clone c o clone clone 运行 clone 4 分析实验代码 与实验代码对比 弄懂其中的原理 5 实验结束 保存系统 退出 Linux 系统 实验结果 fork fork 输出结果输出结果 2 clone 输出结果输出结果 3 实验讨论 由程序 1 结果可知 使用 fork 语句创建的子进程与其父进程 具有相对独立的地址空间 在此解决生产者 消费者问题里 可以采 用 pipe 进行通讯 子进程复制了父进程的打开文件表 所以 pipe 所建立的通信管道可被子进程继承 生产和消费进程可以通 过对同一通信管道文件的读书进行通讯 由程序 2 结果可知 clone 语句在创建进程时 可通过参数设 定子进程与父进程是否共享存储空间 从而可以创建真正意义上的 程序 生产者和消费者进程共享内在 从而可以通过共享交换数据 但多个进程共享共存需要互斥机制 三 实验流程图三 实验流程图 程序二流程图 基于 clone 系统调用 父进程 父进程 4 生产者子进程 生产者子进程 Producer 5 Producer 开始 设置id 进入循环 i 0 i 10 i Sleep i 1 warehouse 0 则进程阻塞 上互斥锁 Id 0 aaa 0 赋给 buffer bp Y bbb 0 赋给 buffer bp N Bp Producer id produceBuffer bp in Bp 1 解锁 解除堵塞进程 循环结束 N Producer id is over Y Producer 结束 消费者子进程 消费者子进程 Consumer 8 Consumer 开始 设置id 进入循环 i 0 9 进程等待 product 1 堵塞进程 上互斥锁 Bp Producer id produce Buffer bp in Bp 1 zzz 0 赋给 buffer bp 解锁 解除堵塞 进程 循环结束 Consumer id is over Consumer 结束 N Y 基于 fork 系统调用的流程图 主程序 主程序 1 开始 I 2 退出 Exit N Arg I I 创建四个线程 Y 生产者1活动生产者2活动消费者1活动消费者2活动 结束 生产者进程 生产者进程 producer producer 消费者进程 消费者进程 consumer consumer 开始 i 0 i i i 10 Sleep i 1 Y id 0 Y 生产者1 aaa 生产者2 bbb N N Printf producer is over 生产者进程结束 Bp Printf producer d Int id int args 1 开始 Int id int args i 10 Y Sleep 10 i Printf consumer is over N 消费者进程结束 pthr