操作系统实验报告

1、实验报告（学生打印后提交）实验名称： shell编程基础 实验时间： 2012 年4月14日实验人员：赵俊杰_（姓名）（学号）2010（年级）实验目的：学习使用Linux的系统调用，对进程进行管理和完成进程之间的通信（用信号和管道进行进程间通信）理解并发程序中的同步问题熟悉使用Linux下的软件开发工具gcc熟练使用man帮助手册实验环境： linux 实验步骤：1. 把源文件（程序）拷入Linux系统的一个目录中 2. 阅读关于fork、exec、wait、exit、pipe系统调用的man帮助手册 3. 编译程序fork.c并运行，观察结果，分析程序。 4. 试编辑程序pipe.c并运行，

2、观察结果，分析程序。（程序要求及提示见pipe.c源文件） 5.阅读关于函数sigaction、tcsetpgrp和setpgid的man帮助手册 6.编译程序signal.c并运行，观察结果，分析程序。 7.编译程序process.c并运行，观察结果，分析程序。 实验陈述：1、基础知识： 什么是系统调用：Linux所有系统资源被内核管理，任何涉及访问系统资源的用户请求或应用程序请求，必须由内核代码处理。出于安全考虑，用户进程是不能随意访问内核代码的 Linux提供系统调用，让用户进程能调用内核代码的运行。这些系统调用允许用户操纵进程、文件和其他系统资源，从用户级切换到内核级。系统调用与普通函

3、数调用的区别在于系统调用的执行会引起特权级的切换，是一种受约束的、为切换到保护核心的“函数调用”。 简述fork调用：用它创建一个新的进程，成为原先进程的子进程，原先进程是父进程。子进程实际上是原先进程的一个副本，即子进程拥有和父进程相同代码段的内存块。父子进程在fork语句后都要继续同时执行，它们通过fork的返回值转向不同的代码分支，对子进程的返回值是0，对父进程fork的返回值是子进程的进程号（大于0）。出错返回-1。 如何实现进程间的通信： 进程间的通信可以利用管道和信号机制实现。 信号机制：信号允许一个进程在某一事件发生时与另一个进程（接收者进程）通信，该进程把事件对 应的消息传递给

4、接收者进程，接收者进程收到一个信号时，会采取某些相应的动作。信号的值表明发生了哪种事件。管道机制：管道允许一条命令的标准输出作为一条命令的标准输入，允许同一个系统上的两个相关的进程进行通信（典型情形是父子进程），而且进程的通信是单向的。 如何实现进程间的连接： 2、 写出下列函数的原型fork: pid=fork() sigaction： int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); pipe： int pipe(int pipefd2); tcsetpgrp: int tcs

5、etpgrp(int fd, pid_t pgrp) 3、运行和观察结果 fork.c 简述程序实现的功能：程序用创建子进程的方式实现了ls lh / 这个命令的功能，即列出根目录下文件的详细信息. 运行结果如下：zjjubuntu:/program$ ./fork总用量 96Kdrwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2012-04-14 00:26 bindrwxr-xr-x 3 root root 4.0K 2012-04-23 01:18 bootdrwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2011-08-19 05:18 cdromdrwxr-xr-x 16

6、 root root 4.0K 2012-04-23 06:59 devdrwxr-xr-x 128 root root 12K 2012-04-23 06:59 etcdrwxr-xr-x 3 root root 4.0K 2011-08-19 05:21 homelrwxrwxrwx 1 root root 33 2012-04-23 01:18 initrd.img - boot/initrd.img-2.6.32-41-genericlrwxrwxrwx 1 root root 33 2012-04-14 00:30 initrd.img.old - boot/initrd.img-2

7、.6.32-40-genericdrwxr-xr-x 20 root root 12K 2012-04-23 01:17 libdrwx- 2 root root 16K 2011-08-19 05:14 lost+founddrwxr-xr-x 3 root root 4.0K 2012-04-14 01:38 mediadrwxr-xr-x 3 root root 4.0K 2012-03-23 05:01 mntdrwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2011-08-19 05:36 optdr-xr-xr-x 168 root root 0 2012-04-23 06:

8、58 procdrwx- 10 root root 4.0K 2011-08-19 07:41 rootdrwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2012-04-14 00:26 sbindrwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2009-12-05 13:55 selinuxdrwxr-xr-x 2 root root 4.0K 2010-08-16 02:32 srvdrwxr-xr-x 12 root root 0 2012-04-23 06:58 sysdrwxrwxrwt 16 root root 4.0K 2012-04-23 06:59 tmpdrwx

9、r-xr-x 10 root root 4.0K 2010-08-16 02:32 usrdrwxr-xr-x 15 root root 4.0K 2010-08-16 02:48 varlrwxrwxrwx 1 root root 30 2012-04-23 01:18 vmlinuz - boot/vmlinuz-2.6.32-41-genericlrwxrwxrwx 1 root root 30 2012-04-14 00:30 vmlinuz.old - boot/vmlinuz-2.6.32-40-generic 程序中如何区分父进程和子进程： Pid=fork(). 如果pid=0

10、,则为子进程。如果pid!=0,为父进程。 pipe.c 简述程序实现的功能 程序利用管道的形式实现了 ls l /etc | more 的功能。将前一个命令的标准输出当做后一个指令（more） 的标准输入 分页显示/etc目录下文件的详细信息。程序结果如下：zjjubuntu:/program$ ./pipe总用量 1112drwxr-xr-x 3 root root 4096 2012-04-14 00:30 acpi-rw-r-r- 1 root root 2981 2010-08-16 02:34 adduser.confdrwxr-xr-x 2 root root 4096 2012

11、-04-14 02:10 alternatives-rw-r-r- 1 root root 395 2010-03-04 18:29 anacrontabdrwxr-xr-x 6 root root 4096 2010-08-16 02:40 apmdrwxr-xr-x 3 root root 4096 2011-08-19 07:43 apparmordrwxr-xr-x 7 root root 4096 2012-04-14 00:31 apparmor.ddrwxr-xr-x 5 root root 4096 2012-04-14 00:32 apportdrwxr-xr-x 6 roo

12、t root 4096 2011-08-19 05:31 apt-rw-r- 1 root daemon 144 2010-03-04 18:35 at.denydrwxr-xr-x 3 root root 4096 2011-08-19 07:43 avahi-rw-r-r- 1 root root 1939 2010-04-18 18:51 bash.bashrc-rw-r-r- 1 root root 51761 2010-04-14 06:32 bash_completiondrwxr-xr-x 2 root root 4096 2012-04-14 00:32 bash_comple

13、tion.d-rw-r-r- 1 root root 344 2010-04-22 07:04 bindresvport.blacklist-rw-r-r- 1 root root 321 2010-03-22 10:50 blkid.conflrwxrwxrwx 1 root root 15 2011-08-19 07:30 blkid.tab - /dev/.blkid.tabdrwxr-xr-x 2 root root 4096 2010-08-16 02:48 bluetooth-rw-r-r- 1 root root 7135 2010-04-15 04:34 bogofilter.

14、cfdrwxr-xr-x 2 root root 4096 2010-08-16 02:46 bonobo-activation-rw-r-r- 1 root root 33 2010-08-16 02:50 brlapi.key-More- execvp(prog2_argv0,prog2_argv)是否执行，如果没有执行是什么原因： 该指令执行more 的指令 signal.c 简述程序实现的功能： 程序 利用信号，实现了进程通信。子程序结束，将SIGCHLD信号返回给父进程，父进程再做出相应的处理。程序结果如图： 怎样让函数ChildHandler执行？ 在另外一个窗口下，执行kill 命令，杀死子进程，父进程通过sigaction()系统调用，执行ChildHandler函数。 process.c 简述程序实现的功能： 设置子程序为前台进程组，控制终端调用vi ,输入。 父程序等待子程序结束后，设为前台进程组，控制终端，回显刚才的输入 。 程序结果如下：zjjubuntu:/program$ ./processID(parent=2110)ECH