操作系统-实验三-进程管理-实验报告(共20页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上计算机与信息工程学院实验报告姓名 学号专业软件工程年级2017级课程操作系统主讲教师党兰学实验时间（年月日时）2019年10月23日实验地点计算机学院201机房辅导教师党兰学实验题目进程管理实验目的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. 了解父进程和子进程之间的关系；4. 查看进程管理命令。实验环境（硬件和软件）硬件：PC机 软件：Oracle VM Virtualbox Linux一、实验内容1.练习在shell环境下编译执行程序(注意： 在vi编辑器中编写名为sample.c的c语言源程序 用linux自带的编译器g

2、cc编译程序，例如：gcc o test sample.c 编译后生成名为test.out的可执行文件； 最后执行分析结果；命令为：./test)注意：linux自带的编译程序gcc的语法是：gcc o 目标程序名 源程序名，例如：gcc o sample1 sample1.c，然后利用命令：./sample 来执行。如果仅用“gcc 源程序名”，将会把任何名字的源程序都编译成名为a.out的目标程序，这样新编译的程序会覆盖原来的程序，所以最好给每个源程序都起个新目标程序名。2.进程的创建仿照例子自己编写一段程序，使用系统调用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

3、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“a”，子进程分别显示字符“b”和“c”。观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。3.分析程序实验内容要在给出的例子程序基础上，根据要求进行修改，对执行结果进行分析。二、实验步骤1. 利用fork()创建一个小程序（1） 编写程序#include main () int i=5; pid_t pid; pid=fork(); for(;i0;i-) if (pid 0;i-) if (pid 0) printf(error in fork!); else if (pid = 0) printf(the child process, my

4、process id is %d and i=%dn,getpid(),i); else printf(the parent process, my process id is %d and i=%dn,getpid(),i); （2） 运行程序（3）分析程序在这里，主程序先运行，在屏幕上输出一个a，之后两个子程序分别运行而输出c和b。2 子进程对存取空间的复制（1） 编写程序（2）运行程序（3） 分析程序通过scanf(“%d”,&i)；语句读取一个整数存在i，之后创建两个子程序，输入10后，子程序运行，之后经过一些读取赋值操作，输出i的值。3 父子进程执行进程分析（1） 编写程序（2） 运

5、行程序（3） 程序分析三次结果不同是因为printf(“In which process?n”);所处位置经过变换，处于父子程序之后，父子程序之前和父程序之中。4 修改程序验证父子进程关系（1） 编写程序文本代码：#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define MY_SHMKEY / need to change#define MY_SEMKEY / need to changevoid sigend(int);int shmid, semid;int main(v

6、oid) int *shmptr, semval, local; struct sembuf semopbuf; if(shmid=shmget(MY_SHMKEY, sizeof(int), IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666) 0) /* shared memory exists, act as client */ shmid=shmget(MY_SHMKEY, sizeof(int), 0666); semid=semget(MY_SEMKEY, 2, 0666); shmptr=(int *)shmat(shmid, 0, 0); printf(Act as produce

7、r. To end, input 0 when prompted.nn);printf(Input a number:n);scanf(%d, &local); while( local ) semopbuf.sem_num=0; semopbuf.sem_op=-1; semopbuf.sem_flg=SEM_UNDO; semop(semid, &semopbuf, 1);/* P(S1) */ *shmptr = local; semopbuf.sem_num=1; semopbuf.sem_op=1; semopbuf.sem_flg=SEM_UNDO; semop(semid, &s

8、emopbuf, 1);/* V(S2) */ printf(Input a number:n); scanf(%d, &local); else/* acts as server */ semid=semget(MY_SEMKEY, 2, IPC_CREAT|0666); shmptr=(int *)shmat(shmid, 0, 0);semval=1;semctl(semid, 0, SETVAL, semval);/* set S1=1 */semval=0;semctl(semid, 1, SETVAL, semval);/* set S2=0 */ signal(SIGINT, s

9、igend); signal(SIGTERM, sigend); printf(ACT CONSUMER! To end, try Ctrl+C or use kill.nn); while(1) semopbuf.sem_num=1; semopbuf.sem_op=-1; semopbuf.sem_flg=SEM_UNDO; semop(semid, &semopbuf, 1);/* P(S2) */ printf(Shared memory set to %dn, *shmptr); semopbuf.sem_num=0; semopbuf.sem_op=1; semopbuf.sem_

10、flg=SEM_UNDO; semop(semid, &semopbuf, 1);/* V(S1) */ void sigend(int sig) shmctl(shmid, IPC_RMID, 0); semctl(semid, IPC_RMID, 0); exit(0);（2） 运行程序（3） 分析程序本示例主要体现进程间的直接制约关系，由于使用共享存储区，也存在间接制约关系。进程分为服务进程和客户进程，服务进程只有一个，作为消费者，在每次客户进程改变共享存储区内容时显示其数值。各客户进程作为生产者，如果共享存储区内容已经显示（被消费），可以接收用户从键盘输入的整数，放在共享存储区。编译后

11、执行，第一个进程实例将作为服务进程，提示：ACT CONSUMER! To end, try Ctrl+C or use kill.服务进程一直循环执行，直到用户按Ctrl+C终止执行，或使用kill命令杀死服务进程。其他进程实例作为客户进程，提示：Act as producer. To end, input 0 when prompted.客户进程一直循环执行，直到用户输入0。5 模拟临界资源访问的示例程序（1） 编写程序文本代码：#include #include #include #include #include #include #include #include #define M

12、Y_SHMKEY / need to change#define MAX_BLOCK 1024#define MAX_CMD 8struct shmbuf int top; int stackMAX_BLOCK; *shmptr, local;char cmdbufMAX_CMD;int shmid, semid;void sigend(int);void relblock(void);int getblock(void);void showhelp(void);void showlist(void);void getcmdline(void);int main(void) if(shmid=

13、shmget(MY_SHMKEY, sizeof(struct shmbuf), IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666) top=MAX_BLOCK-1;for(i=0; istacki=MAX_BLOCK-i; sleep();/* cause sleep forever. */ void sigend(int sig) shmctl(shmid, IPC_RMID, 0); semctl(semid, IPC_RMID, 0); exit(0);void relblock(void) if(local.toptop+; shmptr-stackshmptr-top=local.s

14、tacklocal.top-;int getblock(void) if(shmptr-topstackshmptr-top; shmptr-top-;void showhelp(void) printf(navailable COMMAND:nn); printf(helptlist this helpn); printf(listtlist all gotten block numbern); printf(gettget a new blockn); printf(reltrelease the last gotten blockn); printf(endtexit this prog

15、ramn);void showlist(void) int i; printf(List all gotten block number:n); for(i=0; i ); fgets(cmdbuf, MAX_CMD-1, stdin);（2） 运行程序（3） 程序分析本示例的临界资源是一个建立在共享存储区的栈，由服务进程建立并初始化。初始状态下共享栈满，里面顺序放置一系列正整数（自栈顶向下：1,2,3.），代表空闲块号。客户进程利用共享栈进行数据块的分配和释放，以得到、归还一个块号代表，并不进行任何后续操作。程序中getblock过程从共享栈中弹出一个块号（分配），relblock过程把一个

16、已分配块号压入共享栈（释放）。为简单起见，已分配块号在本地也使用栈结构保存，因而每次释放的是最后分配的块号。编译后执行，第一个进程实例将作为服务进程，提示：NO OTHER OPERATION but press Ctrl+C or use kill to end.服务进程完成初始化后将进入睡眠状态，直到用户按Ctrl+C终止执行，或使用kill命令杀死服务进程。其他进程实例作为客户进程，进入后首先有命令帮助提示，然后显示命令提示符“? ”，在命令提示下可以使用的命令包括：help显示可用命令list列出所有已分配块号get分配一个新块rel释放最后分配块号end退出程序三、实验数据记录1. 2. 3.4.5.四、问题讨论（1）在程序运行过程中出现一个错误，错误语句：exit（0）；原因：少了一个头文件：#include （2）心得体会：通过本次实验我了解了fork()函数等关于进程应用的函数并且学会了父子进程的各种基本操作，同时我也了解到做实验要谨慎加小心，一点差错就会导致全局崩溃。专心-专注-专业