操作系统实验报告

操作系统原理实验报告实验一：顾客接口实验实验目的理解面对操作命令的接口Shell。学会简朴的shell编码。理解操作系统调用的运行机制。掌握创立系统调用的办法。实验内容1）控制台命令接口实验该实验是通过“几个操作系统的控制台命令”、“终端解决程序”、“命令解释程序”和“Linux操作系统的bash”来让实验者理解面对操作命令的接口shell和进行简朴的shell编程。查看bash版本。编写bash脚本，统计/my目录下c语言文献的个数2）系统调用实验该实验是通过实验者对“Linux操作系统的系统调用机制”的进一步理解来理解操作系统调用的运行机制；同时通过“自己创立一种系统调用mycall（）”和“编程调用自己创立的系统调用”进一步掌握创立和调用系统调用的办法。编程调用一种系统调用fork（），观察成果。编程调用创立的系统调用foo（），观察成果。自己创立一种系统调用mycall（），实现功效：显示字符串到屏幕上。编程调用自己创立的系统调用。实验原理1.控制台命令接口操作系统向顾客提供一组控制台命令，顾客能够通过终端输入命令的方式获得操作系统的服务，并由此来控制自己作业的运行。普通来讲，控制台命令应当包含：一组命令、终端解决程序以及命令解释程序。bash的由来当登录Linux或者打开一种xterm时，现在默认的shell就是bash。Bash是GNUProject的shell。GNUProject是自由软件基金会（FreeSoftwareFoundation）的一部分。它对Linux下的许多编程工具负责。Bash（BourneAgainShell）是自由软件基金会公布的Bourneshell的兼容程序。它包含了其它有些shell的许多良好的特性，功效非常的全方面。诸多Linux版本都供bash。bash的大致原理bash解决自己的脚本时，先找到需要解决的命令名称，进而在现在顾客的默认命令目录中找到对应的命令，这些默认目录普通是/usr/bin、/bin或/sbin。在执行这些命令时，先使用进程创立系统调用fork（），在使用exex（）来执行这些命令。2.系统调用系统调用是操作系统为程序员提供的接口服务。使用系统调用，程序员能够更充足的运用计算机资源，使编写的程序更加灵活，功效更加强大。程序员在对系统充足理解的状况下甚至能够订做系统调用，实现那些非专业程序员所难以实现的功效。实验环节1.控制台命令接口实验指导查看bash版本在shell提示符下输入：$echo$BASH_VERSION显示以下成果：编写bash脚本：统计/my目录下c语言文献的个数通过bash脚本，能够有多个方式实现这个功效，而使用函数是其中个一种选择。在使用函数之前，必须先定义函数。（1）进入自己的工作目录，用vi编写名为count的文献cd/home/student#在home/student目录下编程vicount下面是脚本程序：#!/bin/bashfunctioncount{echo–n"Numberofmatchesfor$1:"#接受程序的第一种参数ls$1|wc–l#对子程序的第一种参数所在的目录进行操作}（2）执行将count文献复制到现在目录下，然后在现在目录下建立文献夹my：mkdirmycdmyvi1.c#在my目录下建立几个c文献,方便用来进行测试...cd...chmod+xcountcount./my/*.c2.系统调用实验指导编程调用一种系统调用fork（）在应用程序中调用系统调用fork（）非常简朴，下面的程序能够很清晰的显示出有fork（）系统调用生成了子进程，而产生的分叉作用：#include<stdio.h>intmain(){ intiUid; iUid=fork(); if(iUid==0) for(;;){printf("Thisisparent.\n");sleep(1); } if(iUid>0) for(;;){ printf("Thisischild.\n"); sleep(1); } if(iUid<0)printf("Cannotusesystemcall.\n"); return0;}下面是可能得到的一种成果：thisischild.thisisparent.thisischild.thisisparent.thisisparent.thisischild.thisischild.thisisparent.thisisparent.thisischild.thisischild.thisisparent.thisisparent.thisischild.执行成果：实验成果分析：学会了基本的文献操作以及函数执行，验证了成果;父进程与子进程交替执行系统调用,由于完毕系统调用后都会睡眠，因此其它进程能够执行，得到上述成果。实验总结：本次实验通过内核编译的方式来理解操作系统的具体调用方式。在此过程中重要是熟悉Linux系统的几个终端命令上。通过本次操作系统实验，我对Linux操作系统内核有了初步的理解。实验二：进程管理实验实验目的加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。进一步认识并发执行的实质。分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的办法。理解Linux系统中进程通信的基本原理。实验内容1.编制实现软中断通信的程序使用系统调用fork()创立两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕获键盘上发出的中断信号（即按delete键），当父进程接受到这两个软中断的某一种后，父进程用系统调用kill()向两个子进程分别发出整数值为16和17软中断信号，子进程获得对应软中断信号，然后分别输出下列信息后终止：Childprocess1iskilledbyparent!!Childprocess2iskilledbyparent!!父进程调用wait()函数等待两个子进程终止后，输入下列信息，结束进程执行：Parentprocessiskilled!!多运行几次编写的程序，简略分析出现不同成果的因素。2.编制实现进程的管道通信的程序使用系统调用pipe()建立一条管道线，两个子进程分别向管道写一句话：Childprocess1issendingamessage!Childprocess2issendingamessage!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。规定：父进程先接受子进程P1发来的消息，然后再接受子进程P2发来的消息。实验原理进程的软中断通信算法流程图（2）源程序以下（旁边有加补充注释）：#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>intwait_flag;voidstop();main(){intpid1,pid2; //定义两个进程号变量signal(3,stop); //或者signal(14,stop);while((pid1=fork())==-1); //若创立子进程1不成功,则空循环if(pid1>0){ //子进程创立成功,pid1为进程号while((pid2=fork())==-1); //创立子进程2if(pid2>0){wait_flag=1;sleep(5); //父进程等待5秒kill(pid1,16); //杀死进程1kill(pid2,17); //杀死进程2wait(0); //等待第1个子进程1结束的信号wait(0); //等待第2个子进程2结束的信号printf("\nParentprocessiskilled!!\n");exit(0); //父进程结束}else{wait_flag=1;signal(17,stop); //等待进程2被杀死的中断号17printf("\nChildprocess2iskilledbyparent!!\n");exit(0);}}else{wait_flag=1;signal(16,stop); //等待进程1被杀死的中断号16printf("\nChildprocess1iskilledbyparent!!\n");exit(0);}}voidstop(){wait_flag=0;}2、进程的管道通信算法流程图（2）参考程序源代码#include<unistd.h>#include<signal.h>#include<stdio.h>intpid1,pid2;//定义两个进程变量main(){intfd[2];charOutPipe[100],InPipe[100]; //定义两个字符数组pipe(fd); //创立管道while((pid1=fork())==-1); //如果进程1创立不成功,则空循环if(pid1==0){//如果子进程1创立成功,pid1为进程号lockf(fd[1],1,0); //锁定管道sprintf(OutPipe,"\nChildprocess1issendingmessage!\n");//给Outpipe赋值write(fd[1],OutPipe,50); //向管道写入数据sleep(5); //等待读进程读出数据lockf(fd[1],0,0); //解除管道的锁定exit(0); //结束进程1}else{while((pid2=fork())==-1); //若进程2创立不成功,则空循环if(pid2==0){lockf(fd[1],1,0);sprintf(OutPipe,"\nChildprocess2issendingmessage!\n");write(fd[1],OutPipe,50);sleep(5);lockf(fd[1],0,0);exit(0);}else{wait(0); //等待子进程1结束read(fd[0],InPipe,50); //从管道中读出数据printf("%s\n",InPipe); //显示读出的数据wait(0); //等待子进程2结束read(fd[0],InPipe,50);printf("%s\n",InPipe);exit(0); //父进程结束}}}实验过程：编写程序；执行并分析成果五．实验成果：1.进程的软中断通信：实验成果：2.进程的管道通信:实验成果：