操作系统试验报告

1、西安邮电大学（计算机学院）课内实验报告实验名称：进程管理专业名称：计算机科学与技术班 级：学生姓名：学号（8位指导教师：实验日期： 年杯月杯日一. 实验目的及实验环境目的：（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）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。环境：Linux操作系统坏境：二. 实验内容（1）阅读Linux的sched. h源文件，加深对进程管理概念的理解。（2）阅读Linux的fork, c源文件，分析进程的创建过程。三. 方案设计（1）进程的创建编写一段源程序，使系统调用fork（）

2、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：父进程显示字符“a” ； 子进程分别显示字符“b”和字符“c”。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 行时屏幕出现的现彖，并分析原因。如果在程序中使用调用lockfO来给每一个子进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察 并分析出现的现彖。（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 0让父进程捕捉键盘 上来的中断信号（即按DE

3、L键）：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!程序流程图如下：在上面的程序中増加语句signal (SIGNAL, SIGTGN)和signal (SIGQUIT, SIGTGN), 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p

4、ipe。建立一条管道线；两个子进程P1和P2分别向管道中写一句话：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。四测试数据及运行结果1 创建进程，显示结果bee这是因为程序执行时，先执行fork()创建进程所需 的时间多于输出一个字符的时间，因此在主进程创建进程2的同时，进程1就输 出了 “b” ,而进程2和主程序的输出次序是有随机性的，Q00 (luhuljuan(gubuntu:T-t uhu

5、 V juanQubunu s -*$ guu -fork . cTuhu 1. JuanubunCu : $ qcc Tork u -o d Tluhui. JuanQubunu:$. /dbc aT-t uhu V juanQubunu s -*$ OF liuhuiluan(puburtu:45678901234Z77777888885678901234568888899999994:444:44442 进程的控制liuhuijuan(ubuntu: daughter465daugh tzer-466daugh tzer-467daughter468daughter469daughter

6、470daughter471daughter472daugh tzer-473daugh tzer-474daughter475daughter476daughter477daughter478daughter479daugh tzer-480daugh tzer-481daughter482daughter483daughter484daughter485daughter486daugh tzer-487daugh七&厂488daugntier daughter dmughter daughter daughter daughtzer daughter doughtue daughter d

7、aughter daughtzer daughter doughtue daughter daughter dmught:e daughter doughtuf daughter daughter dmught:e daughter doughtuf3软中断通信 A.O c c lluhuijuanbubuntu: lluhut juanubun*tu : -$ gcc 5c - o a1tuhutjuanubuntu:/aCchLLd process2 ts killed by parent! parent process ts killed!liuhutjuanubuntu:-SB因为没有

8、了中断与退出信号，程序一直是阻塞状态而无法退出。OOG Uuhuijuanubuntu: lluhutjuanubuntu:-$ gcc 6.c o b liuhutjuanubuntu:-$ /bparent process ts killed关键代码:main()严创建子进程pl Wuitpl5p2; if(pl=forkO)if(p2=forkO)八创建子进程p2*/wait_mark=l;signal(SIGINT,stop);/*接收到2 信号，转 stop*/waitingO;八向pl发软中断信号16*/kill(p2J7);wait(O);/响p2发软中断信号17*/ 广同步拿/

9、wait(O);printf(Hparent process is killed!nH); exit(O);wait_mark=l;signal(SIGINT, stop);waitingO;lockf(l、0,0);printf(child process2 is killed by parent!nn); lockf( 1,0,0);exit(O);wait_mark=l;signal(SIGINT,stop );waitingO；lockf( 1,0.0);printf(ncliild process 1 is killed by parentlockf( 1,0.0);exit(O);

10、4进程的管道通信凸 Uuhuijuan(g)ubuntu: lluhutjuanubuntu:-$ gcc 7c -o f Ivuhuijuangubuntu:-$ ./fchild 1 process is sending message! child 2 process xs sending message! Ituhutjuanubuntu:-$ |五总结1. 在软中断通信中，调用函数signal ()都放在一段程序的前面位置，而不是在 其接受信号处，这是因为signal ()的执行只是为指定信号量16和17的作用， 以及分配相应的与stop ()过程的指针。从而signal ()函数必

11、须在程序前面部 分执行。2. 通过这次实验，加深了对进程管理的认识。这次实验更需要耐心观察，一步一 步执行调试，不能操之过急。做实验是对课本知识的巩固，更是对自己动手能力 的锻炼。六.附录：源代码(电子版)1. 创建进程：#includemam()intpl,p2;if(pl=fork() putchar(*b*);else if(p2=fork() piitchar(c); else piitchar(a);严子进程创建成功*/严子进程创建成功*7严父进程执行拿/2. 进程的控制程序1.#includemain()intpl,p2,i;if(pl=forkO)for(i=0;i500;i+)

12、printf(nchild %dnn,i);elseif(p2=fork()fbr(i=0;i500;i+) printf(uson %dn,i);elsefbr(i=0;i500;i+)priiitf(Hdaugliter %dn”,i);程序2#includemam()intpl,p2,i;if(pl=forkO)lockf( 1,1,0);for(i=0;i500;i+)pnntf(Hchild %dWi);lockf( 1,1,0);elseif(p2=forkQ)lockf( 1,1,0);for(i=0;i500;i-H-) printf(son %dn,i);lockf( 1,1

13、,0);elselockf( 1,1,0);fbr(i=0 ;i500;i+) printf(H daughter %dnH,i);lockf(l,0,0);3. 软中断通信程序1#include#include#includevoid waitingQ.stopO;int wait_mark;main()uitpl.p2;if(pl=forkO)严创建子进程pl*/if(p2=forkO)/* 创建子进程 p2*/wait_mark=l;signal(SIGINT.stop);/*接收到 信号，转 stop*/waitingQ;kill(pl,16);/*向pl发软中断信号16*/kill(

14、p2,17);/响P2发软中断信号17*/wait(O);严同步 */wait(O);printf(Hparent process is killed!iT);exit(O);elsewait_iiiark=l;signal(SIGINT, stop);waitingQ;lockf(l,0,0);priiitf(nchild process2 is killed by parent!nH);lockf(l,0,0);exit(O);elsewait_mark=l; signal(SIGINT,stop); waitingO； lockf( 1,0,0);printffchild process

15、 1 is killed by pni:ent!n“)； lockf( 1,0,0);exit(0);void waitingQwhile (wait_mark!=0);void stopQ wait_mark=0;#include#include#includeint pidl,pid2;mt EndFlag=0;mtpfl=0;mt pf2=0;void IntDelete()kill(pidl,16);kiU(pid2,17);EndFlag=l;void IntlQprintffchild process 1 is killed !by parentnH); exit(0); void

16、 Int2Q printffchild process 2 is killed !by parentnH); exit(O);main()int exitpid;signal(SIGINT,SIGJGN); signal(SIGQUIT,SIGJGN);if(pidl=fork()signal(SIGUSRl.Intl); signal(SIGINT,SIGJGN);pause。；exit(O);elseif(pid2=fork()signal(SIGUSRlJntl); signal(SIGINT,SIGJGN); pauseQ； exit(O);elsesignal(SIGINTJntDe

17、lete); waitpid(-l,&exitpidqO); priiitf(nparent process is killedd); exit(O);4. 进程的管道通信程序include include include int pidl.pid2;mam() int fd2;char outpipe 100,inpipe 100;pipe(fd);八创建一个管道冰/while (pidl=fork(if(pidl=0) lockf(fdlJ,0);sprintfoutpipechild 1 process is sending message !H);/*把串放入数组outpipe中*/te(fdl.outpipe,50);严向管道写长为50字节的串沐/sleep(5);/*自我阻塞5秒*/lockf(fdlA0);exit(0);elsewhile(pid2=f