操作系统实验报告

操作系统实验报告学号：姓名：指导老师：完成日期：目录实验一.............................................................................................1实验二.............................................................................................2实验三.............................................................................................7实验四...........................................................................................10实验五...........................................................................................15实验六...........................................................................................18实验七...........................................................................................221实验一UNIX/LINUX入门一、实验目的了解UNIX/LINUX运行环境，熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，熟悉和掌握UNIX/LINUX下c语言程序的编写、编译、调试和运行方法。二、实验内容熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令如ls、who、pwd、ps等。练习UNIX/LINUX的文本行编辑器vi的使用方法熟悉UNIX/LINUX下c语言编译器cc/gcc的使用方法。用vi编写一个简单的显示“Hello,World!”c语言程序，用gcc编译并观察编译后的结果，然后运行它。三、实验要求按照要求编写程序，放在相应的目录中，编译成功后执行，并按照要求分析执行结果，并写出实验报告。四、实验程序#includestdio.h#includestdlib.hintmain(){printf(HelloWorld!\n);return0;}五、实验感想通过第一次室验，我了解UNIX/LINUX运行环境，熟悉了UNIX/LINUX的常用基本命令，熟悉和掌握了UNIX/LINUX下c语言程序的编写、编译、调试和运行方法。2实验二进程管理一、实验目的加深对进程概念的理解，明确进程与程序的区别；进一步认识并发执行的实质。二、实验内容（1）进程创建编写一段程序，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“和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。（2）进程控制修改已编写的程序，将每一个进程输出一个字符改为每一个进程输出一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。（3）进程的管道通信编写程序实现进程的管道通信。使用系统调用pipe()建立一个管道，二个子进程P1和P2分别向管道各写一句话：Child1issendingamessage!Child2issendingamessage!父进程从管道中读出二个来自子进程的信息并显示（要求先接收P1，再接收P2）。三、实验要求按照要求编写程序，放在相应的目录中，编译成功后执行，并按照要求分析执行结果，并写出实验报告。四、实验设计1、功能设计（1）进程创建使用fork（）创建两个子进程，父进程等待两个子进程执行完再运行。（2）进程控制使用fork（）创建两个子进程，父进程等待两个子进程分别输出一句话再运行。（3）进程的管道通信先创建子进程1，向管道写入一句话，子进程1结束后创建子进程2，向管道写入一句话，最后父进程从管道中读出。2、数据结构子进程和管道。3、程序框图3五、实验程序（1）进程创建#includestdio.h#includestdlib.hintmain(){intpid1,pid2;pid1=fork();if(pid10){printf(Fork1failed!!);}if(pid1==0){printf(b\n);exit(0);}if(pid10){wait(NULL);pid2=fork();if(pid20){printf(Fork2failed!!);}if(pid2==0){printf(c\n);exit(0);}if(pid20){wait(NULL);printf(a\n);exit(0);}}}（2）进程控制4#includestdio.h#includestdlib.hintmain(){intpid1,pid2;pid1=fork();if(pid10){printf(Fork1failed!!);}if(pid1==0){printf(Thisischildb\n);exit(0);}if(pid10){wait(NULL);pid2=fork();if(pid20){printf(Fork2failed!!);}if(pid2==0){printf(Thisischildc\n);exit(0);}if(pid20){wait(NULL);printf(Thisisfathera\n);exit(0);}}}（3）进程的管道通信#includestdio.h#includestdlib.h#includesys/types.h#includememory.hintmain(){intpid1,pid2;intpfd[2];char*msg1=Child1issendingamessage!;char*msg2=Child2issendingamessage!;charbuf[256];intr,w;if(pipe(pfd)0){printf(pipecreateerror!\n);exit(1);}pid1=fork();if(pid10){printf(Fork1failed!!);}if(pid1==0){close(pfd[0]);//writesleep(3);if(w=write(pfd[1],msg1,strlen(msg1))0){printf(wirteerror!\n);exit(1);}else{printf(child1sendmsgtopipe!\n);}5exit(0);}if(pid10){wait(NULL);pid2=fork();if(pid20){printf(Fork2failed!!);}if(pid20){close(pfd[1]);//readsleep(3);if(r=read(pfd[0],buf,256)0){printf(readerror!\n);exit(1);}else{printf(parentreadfrompipe:%s\n,buf);}wait(NULL);close(pfd[1]);//readsleep(3);if(r=read(pfd[0],buf,256)0){printf(readerror!\n);exit(1);}else{printf(parentreadfrompipe:%s\n,buf);}}if(pid2==0){close(pfd[0]);//writesleep(6);if(w=write(pfd[1],msg2,strlen(msg2))0){printf(writeerror!\n);exit(1);}else{printf(child2sendmsgtopipe!\n);}exit(0);}}}六、实验结果6从图中可以看出，分别输出了，三个字母，三句话，实现了子进程向管道写数据，父进程从管道中读出。七、实验感想通过本次实验，我们对进程的概念加深了理解，熟悉了进程的创建方法与作用机制，明确了进程与程序的异同。同时，我们掌握了使用管道通信的机制，进一步认识了并发执行的实质。7实验三一个进程启动另一个程序的执行一、实验目的编写Linux环境下，fork()与exec()的结合使用实现一个进程启动另一个程序的执行的基本方法，掌握exec()的几种调用方法。二、实验内容父进程从终端读取要执行的命令，并交给子进程执行。父进程等待子进程结束，并打印子进程的返回值。三、实验要求按照要求编写程序，放在相应的目录中，编译成功后执行，并按照要求分析执行结果，并写出实验报告。四、实验设计1、功能设计根据实验要求，父进程和子进程将被分配不同的任务：父进程从终端读取要执行的命令交给子进程，然后等待子进程技术打印子进程的返回值；子进程执行父进程读取的命令并返回给父进程。因为子进程执行命令需要打开其他文件，所以需要使用exec()类的函数实现在一个进程来启动另一个程序，在这里应使用execlp()函数从PATH环境变量中查找文件并执行。对于父进程，可以调用fget()从终端读取要执行的命令，以字符串形式存储然后交给子进程执行，待子进程执行完毕后接收子进程返回值并打印。由于要求带参数的命令也可以执行，那么需要在父进程中fets两次，第一次gets得到命令给串command，然后gets参数给串command1，并且将这两个参数分别传到子进程的exec()函数，其中前两个都是command，第三个是command1。2、数据结构用char*型全局变量command存放指令用char*型全局变量command1存放参数3、程序框图8五、实验程序#includestdio.h#includestdlib.h#includestring.h#includeunistd.hcharcommand[256];charcommand1[256];intmain(){intrtn;//子进程的返回数值interrorno;while(1){printf();//从终端读取要执行的命令fgets(command,256,stdin);printf();//从终端读取要执行命令的参数fgets(command1,256,stdin);command[strlen(command)-1]='\0';command1[strlen(command1)-1]='\0';if(fork()==0){//子进程执行此命令errorno=(command1[0]==0)?:execlp(command,command,NULL,NULL),execlp(command,command,command1,NULL);//如果没有参数则前者的execlp()函数，9如果有参数则执行后者，有无参数只需看command1[0]是否为0perror(command);//如果exec函数返回，表明没有正常执行命令，打印错误信息exit(errorno);}else{//父进程，等待子进程结束，并打印子进程的返回值wait(&rtn);printf(childprocessreturn%d\n,rtn);}}return0;}六、实验结果由图可知，执行了ls命令，参数为-a，文件按字母顺序显示如上图所示，输入命令ls,输入参数-a，输出文件夹的内容。七、实验感想通过本次实验，我学会了如何用execlp()函数达到一个进程启动另外一个程序的目的。并且对execlp()的几个参数的作用有了一定了解，别且对于fork()和exelp()联合使用的方法和功能。同时，我们进一步熟悉了LINUX系统操作环境，学