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1、西安交通大学实验报告操作系统实验报告刘烜2130505133 计算机 36 班操作系统实验操作系统实验实验一：用户接口实验实验一：用户接口实验实验目的实验目的1)理解面向操作命令的接口 Shell。2)学会简单的 shell 编码。3)理解操作系统调用的运行机制。4)掌握创建系统调用的方法。操作系统给用户提供了命令接口和程序接口（系统调用）两种操作方式。用户接口实验也因此而分为两大部分。首先要熟悉 Linux 的基本操作命令，并在此基础上学会简单的shell 编程方法。然后通过想 Linux 内核添加一个自己设计的系统调用，来理解系统调用的实现方法和运行机制。在本次实验中，最具有吸引力的地方是
2、：通过内核编译，将一组源代码变成操作系统的内核，并由此重新引导系统，这对我们初步了解操作系统的生成过程极为有利。实验内容实验内容1)控制台命令接口实验控制台命令接口实验该实验是通过“几种操作系统的控制台命令” 、 “终端处理程序” 、 “命令解释程序”和“Linux 操作系统的 bash”来让实验者理解面向操作命令的接口 shell 和进行简单的 shell编程。 查看 bash 版本。在 shell 提示符下输入：$echo $BASH_VERSION我们的版本是 4.3.42(1)-release（2）建立 bash 脚本，输出 Hello word在编辑器中输入以下内容#!/bin/ba
3、shecho Hello World!执行脚本 使用指令：$./script 编写 bash 脚本，统计/my 目录下 c 语言文件的个数通过 bash 脚本，可以有多种方式实现这个功能，而使用函数是其中个一个选择。在使用函数之前，必须先定义函数。 进入自己的工作目录，编写名为 count 的文件 脚本程序：#! /bin/bashfunctioncountechon “ Number of matches for $1: “#接收程序的第一个参数ls $1|wc l#对子程序的第一个参数所在的目录进行操作将 count 文件复制到当前目录下，然后在当前目录下建立文件夹，在 my 目录下建立几
4、个 c 文件,以便用来进行测试2)系统调用实验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”的进一步了解来理解操作系统调用的运行机制；同时通过“自己创建一个系统调用 mycall（） ”和“编程调用自己创建的系统调用”进一步掌握创建和调用系统调用的方法。 编程调用一个系统调用 fork（） ，观察结果。在应用程序中调用系统调用 fork（）非常简单，下面的程序可以很清楚的显示出有fork（）系统调用生成了子进程，而产生的分叉作用：# include int main()int iUid;iUid=fork();if(iUid=0)for(;) printf(“This
5、is child process.n“);sleep(1);if(iUid0)for(;) printf(“This is parent process.n“);sleep(1);if(iUid#include _syscall1(char*,foo,int,ret)main()int I,J; I=100; J=0; J=foo(I);printf(“This is the result of new kerneln“);printf(“%d“,j);重新编译内核，编译成功后的内核版本如下： 自己创建一个系统调用 mycall（） ，实现功能：显示字符串到屏幕上。在内核源码中添加如下代码：#
6、includeasmlinkage long sys_newcall(int i)/printk(“this is a system call made by yourselfn“);return(i*10);测试新的 System_callCODE: vi test.c 编程调用自己创建的系统调用。测试：CODE:./test实验体会：实验体会：通过本次实验，我们理解了面向操作命令的接口 Shell，学会了简单的 shell 编码，理解 了操作系统调用的运行机制，掌握了创建系统调用的方法。本次实验通过内核编译，将一组 源代码变成操作系统的内核，并由此重新引导系统，这让我们初步了解了操作系统的
7、生成过程。实验二：进程管理实验实验二：进程管理实验实验目的实验目的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)分析进程争用资源的现象，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。进程是操作系统中最重要的概念，贯穿始终，也是学习现代操作系统的关键。通过本次实验，要求理解进程的实质和进程管理的机制。在 Linux 系统下实现进程从创建到终止的全过程，从中体会进程的创建过程、父进程和子进程的关系、进程状态的变化、进程之间的同步机制、进程调度的原理和以信号和管道为代表的进程间通信方式的实现。实验内容实验内容1)编制实现软中断通信的程序编
8、制实现软中断通信的程序 1.实验原理：实验原理：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发出的中断信号（即按 delete 键） ，当父进程接收到这两个软中断的某一个后，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：Child process 1 is killed by parent ! Child process 2 is killed by parent ! 父进程调用 wait()函数等待两个子进程终止后，输入以下信息，结束进程执行：Pare
9、nt process is killed! 2.实验源码：实验源码：#include #include #include #include int wait_flag; void stop( ); main( ) int pid1, pid2; / 定义两个进程号变量定义两个进程号变量 signal(3,stop); / 或者或者 signal(14,stop); while(pid1 = fork( ) = -1);/ 若创建子进程若创建子进程 1 不成功不成功,则空循环则空循环if(pid1 0) / 子进程创建成功子进程创建成功,pid1 为进程号为进程号 while(pid2 = fo
10、rk( ) = -1); / 创建子进程创建子进程 2 if(pid2 0) wait_flag = 1; sleep(5); / 父进程等待父进程等待 5 秒秒 kill(pid1,16); / 杀死进程杀死进程 1kill(pid2,17); / 杀死进程杀死进程 2 wait(0); / 等待第等待第 1 个子进程个子进程 1 结束的信号结束的信号 wait(0); / 等待第等待第 2 个子进程个子进程 2 结束的信号结束的信号 printf(“n Parent process is killed !n“); exit(0); / 父进程结束父进程结束 else wait_flag =
11、 1; signal(17,stop); / 等待进程等待进程 2 被杀死的中断号被杀死的中断号 17 printf(“n Child process 2 is killed by parent !n“); exit(0); else wait_flag = 1; signal(16,stop); / 等待进程等待进程 1 被杀死的中断号被杀死的中断号 16 printf(“n Child process 1 is killed by parent !n“); exit(0); void stop( ) wait_flag = 0; 3.程序运行结果程序运行结果:或者多次运行，并且 Delet
12、e 键后，会出现如下结果：4.简要原因分析：简要原因分析：上述结果中“Child process 1 is killed by parent !” 和“Child process 2 is killed by parent !”相继出现，当运行几次后，谁在前谁在后是随机的。这是因为：从进程调度的角度看，子进程被创建后处于就绪态。此时，父进程和子进程作为两个独立的进程，共享同一个代码段，分别参加调度、执行，直至进程结束。但是谁会先被调度程序选中执行，则与系统的调度策略和系统当前的资源状态有关，是不确定的。因此，谁先从 fork()函数中返回继续执行后面的语句也是不确定的。2)编制实现进程的管道通信的程序编制实现进程的管道通信的程序 1.实验原理：实验原理：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： Child process 1 is sending a message! Child process 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个
