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1、操作系统实验报告样本1 操作系统实验报告内容(1) 基本信息：完成人姓名、学号、报告日期(2) 实验内容(3) 实验目的(4) 实验题目(5) 设计思路和流程图(6) 主要数据结构及其说明(7) 源程序并附上注释(8) 程序运行时的初值和运行结果(9) 实验体会：实验中遇到的问题及解决过程、实验中产生的错误及原因分析、实验的体会 及收获、对做好今后实验提出建设性建议等。实验报告可以书面或电子文档形式提交。2操作系统实验报告样本一、实验内容(1) 进程的创建编写一段源程序，使系统调用fork ()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
2、字符：父进程显示字符“b”； 子进程分别显示字符“c”和字符“a”。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 行时屏幕出现的现象，并分析原因。如果在程序中使用调用lockf()来给每一个子进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察 并分析出现的现象。(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 ()让父进程捕捉键盘 上来的中断信号(即按DEL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
3、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!在上面的程序中增加语句signal (SIGNAL, SIG-IGN)和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 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pipe()建立一条管道线；两个子进程Pl和P2分别向管道中写一句话： Child 1 is sendin
4、g 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。二、实验目的实验2（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。实验3Linux系统的进程通信机构（IPC）允许在任意进程间大批量地交换数据。本实验的目 的是了解和熟悉Linux支持的消息通讯机制及信息量机制。三、实验题目本实验有六个题目。第一题：进程的创
5、建系统调用fork（）创建两个子进程，当程序运行时，系统中有一个父进程一个子进程和 一个孙子进程在活动，使父进程显示b,子进程显示c,孙子进程显示a,来观察进 程的执行与并发。第二题：进程的控制将上面程序的输出由单个字符改为一句话，使输出parent块，son块和grandchild块,在此基础上再设置另一个程序：在该程序中使用系统调用lockf()来给每个程序加锁， lockf(l,l,0)锁定标准输出设备，lockf(l,0,0)解锁标准输出设备，在lockf(l,l,0)与lockf(l,0,0) 中间的for循环输出不会被中断，实现进程之间的互斥。观察运行结果，从运行结果中可以 看出加
6、锁的程序中每个块的输出过程不会被打断，而没有加锁的程序中各块输出被其他块给 打断了。未加锁：son52son53son54son55son56son57son53son59son60sonblson62 paren 1:日 parentl parents paren paren 1:4 parents parents paren 1:7 parents 一 一丄 c加锁：r parent87parent88parent89parent90parent91parenparent93parent94parent95parenparent97parent98 parent99 son63 son64
7、 son65 son66 son67 son68 son69 son70 son71 son72第三题：软中断通信系统调用fork ()创建两个子进程,在调用signal ()让父进程捕捉键盘上来的中断信号，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，输出信息后终止。Kill (pl, 16)； Kill (pl,17)；分别向pl和p2发出软中断信号16与17,信号由signal (16， stop)与signal ( 17， stop)捕捉然后输出相应的信息，终止进程。其中 signal (SIGINT,SIG_IGN)能够忽略键信号。【开
8、始子进程1创建成功？否是否当前运行的是父进程？是子进程2创建成功？否是否当前运行的是父进程？是否是是否接受软中断SIGIN否是等待子进程、终止父进程终止得到软 中断号 17发笙软中断禧号17软中断佶号1 6调用X i I I ()向两子 进程发中断信号子进程1等待软中 断信号16发生I子腰常初始化软中断信号集等待子进程2终止等待软中断发生创建子进程1创建子进程2子进程2终止子进程1终止产生软中断 SIGALRM第四题：进程的管道通信使用系统调用pipe (fd)；来创建一个管道。并且对管道加锁，从而形成独占，避 免冲突产生。而父进程用之前的wait()函数等待两个子进程执行后再执行。两个子进程
9、p1 和p2分别向管道各写一句话，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。开始是是否否活束蛀是I创建向管谥内输入 child 2 process is sending message!向管逍内输入 child 1 process is sending message!加锁峥锁创建一牛管道创輕址程1注说育道仃息加锁等待女诽说肓道仃息评待舅第五题：消息的创建，发送和接收使用系统调用msgge t( ), megsnd( ), msgrev()及msgc tl()编制一长度为IK的 消息发送和接收的程序，为了便于操作和观察结果，用一个程序为“引子”，先后fork() 两个
10、子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。SERVER端建立一个Key为75的消息队列，等 待其他进程发来的消息。当遇到类型为 1 的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出 SERVER。SERVER 每接收到一个消息后显示一句 “(server)received”。CLIENT 端使用 Key 为75的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，既是 SERVER 端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。 父进程在 SERVER和CLIENT均退出后结束。第六题：共享存储区的创建，附接和断接用一个 程序为“引子”，先后f
11、ork（）两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。SERVER端建立一个KEY为75的共享区，并将第一个字节置为-1.作为数 据空的标志.等待其他进程发来的消息.当该字节的值发生变化时,表示收到了该消息,进行 处理.然后再次把它的值设为-1.如果遇到的值为 0，则视为结束信号，取消该队列，并退出SERVER.SERVER每接 收到一次数据后显示”（server）received”. CLIENT端建立一 个为75的共享区，当共享取得第一个字节为-1时，Server端空闲，可发送 请 求 CLIENT随即填入9到0.期间等待Server端再次空闲.进行完这些操作后，CLIENT 退 出
12、.CLIENT每发送一次数据后显示”（client）sent”.父进程在SERVER和CLIENT均退出 后结束.四 打印的源程序及附上的注释和运行结果1. 进程的创建：代码：#includemain()int p1,p2;if(pl=fork()获得子进程号，在父进程内。putchar(b);else/在子进程内if(p2=fork()子进程创建成功putchar(c);else putchar(a);/孙子进程执行运行结果：rootlocalhost -# vi 1.crootlocalhost gcc 1.c00tGlocmlhoHl: -# ./a.outacbroottatocalh
13、ost -#分析：从进程执行并发来看，输出abc的排列都是有可能的。原因：fork()创建进程所需的时间虽然可能多于输出一个字符的时间，但各个进程的时间片 的获得却不是一定是顺序的，所以输出 abc 的排列都是有可能的。2. 进程的控制未加锁代码：#includemain()int pl,p2,i;if(pl=fork()for(i=0;il00;i+)printf(parent %dn,i);wait(O);/保证在子进程终止前，父进程不会终止exit(0);elseif(p2=fork()for(i=0;i100;i+)printf(son %dn,i);wait(O);/保证在子进程终止
14、前，父进程不会终止 exit(0);elsefor(i=0;i100;i+)printf(grandchild %dn,i);exit(0);运彳丁结果：son52son53son54son55son56son57son58son59son60sonGlson62parentsparentlparen 1:2parent3parent4parentEparentsparent7parentsparent87parent88parentsparent90parentalparenparent93parent94parent95parenparent97parent98parent99son63son&4sonG5s
