天津科技大学操作系统实验报告

操作系统实验2015-2016学年第一学期专业：计算机科学与技术班级：学号：姓名：日期：计算机操作系统实验报告1实验一Windows多线程【开发语言及实现平台或实验环境】C++/C#MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualStudio.NET【实验目的】(1)进一步理解操作系统的并发性；(2)了解Windows线程创建方法，并通过查阅资料理解各参数的含义；(3)了解多线程程序设计方法，并进行简单应用。【实验要求】(1)逐程序进行简要分析、运行各程序并仔细阅读注释；(2)查阅MSDN或其他资料，掌握相关系统调用使用方法和参数含义；(3)完成实验报告。【实验结果与分析】（1）1-1.cpp程序运行1-1.cpp结果：将main函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果为：2分析原因：Sleep（0）的作用为语句可观察线程1和主线程并发执行。输出结果“mainthreadisrunning/thread1isrunning”。没有添加的线程1运行结束只输出“mainthreadisrunning”。（2）1-2.cpp程序运行1-2.cpp结果：分析原因：1-2.cpp文件使用的是时间片轮转方法调度的主线程、线程1、线程2.因此不需要sleep语句就可将主线程调度。因为在两个线程中存在共享变量，因此执行结果出现不可再现性。（3）1-3.cpp程序运行1-3.cpp结果：3将main函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果为：将两个子函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果：4分析原因：加入两个sleep（1）后，有可能到thread1isselltickets:时间片就停了，tickets没--,还可以运行thread2isselltickets:tickets—也就是说tickets变为0，返回再运行thread1isselltickets时就卖0号票了。【实验思考及总结】………………………（1）加入循环，使得两个进程可以交替执行。（2）Sleep是阻塞线程函数。它会在当前语句阻塞一段时间，参数是以1/1000秒为单位的。（3）线程也有父子关系。父进程退出后子进程也会退出。（4）不可再现性：两个进程同时迈出同一部步，两个进程中存在共享变量。.5实验二Windows线程同步机制【开发语言及实现平台或实验环境】C++/C#MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualStudio.NET【实验目的】(1)了解Windows线程同步机制；(2)了解互斥体，并通过查阅资料理解互斥体对象的使用方法；(3)了解事件，并通过查阅资料理解事件对象的使用方法；(4)了解关键区，并通过查阅资料理解关键区对象的使用方法；(5)了解信号量，并通过查阅资料理解信号量对象的使用方法；(6)利用Windows线程同步机制，模拟生产者消费者问题。【实验要求】(1)逐程序进行简要分析、运行各程序并仔细阅读注释；(2)查阅MSDN或其他资料，掌握相关系统调用使用方法和参数含义；(3)完成实验报告。【实验结果与分析】（1）2-1(mutex).cpp程序运行2-1(mutex).cpp结果：6将两个子函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果：7（2）2-2(event).cpp程序运行2-2(event).cpp结果：8将两个子函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果：9（3）2-3(critical_section).cpp程序运行2-3(critical_section).cpp结果：10将两个子函数中注释掉的Sleep语句让其可用，运行结果：11分析原因：2-1(mutex).cpp、2-2(event).cpp、2-3(critical_section).cpp的处理方式相同，不会出现销售出0号票的情况原因相同：修改之前，在指定暂停的时间Sleep(1000)内，thread1和thread2随机售票，出现多种情况；将两个子函数中注释掉的Sleep（1）语句让其可用后，thread1和thread2交替售票，即thread1在其暂停的时间Sleep(1)内，thread2获得了对共享对象hMutex的所有权，开始售票，同理当thread2在其暂停的时间Sleep(1)内，thread1获得了对共享对象hMutex的所有权，开始售票，这样thread1和thread2就实现了交替售票，不会出现销售出0号票的情况。12（4）2-4(Producer_Consumer).cpp程序运行2-4(Producer_Consumer).cpp结果：将两个子函数中注释掉的while语句让其可用，运行结果：13分析原因：修改之前，在指定暂停时间sleep（20）内，producer和consumer只能执行一次；将两个子函数中注释掉的while语句让其可用后，producer和consumer在指定暂停时间sleep（20）内，随机循环获得共享对象的所有权，进行生产或消费，从而出现多种结果。（5）2-4(Producer_Consumer)1.cpp程序运行2-4(Producer_Consumer)1.cpp结果：14【实验思考及总结】………………………（1）Sleep(10)使当前线程放弃目前的时间片，并且在10ms内不会被再次调度。（2）进程也有父子关系。父进程退出后子进程也会退出。（3）线程之间的同步使用一些核心对象：如thread,process,evnet,mutex,semaphore.。在线程之间使用等待函数如WaitForSingleObjects,WaitForMultipleObjects.（4）等待函数使用核心对象的handle作为参数，如果handle被激发，则执行下一步。handle被激发的条件：(handle是一段内存指针，为了掩藏内部实现而做的一个类型转化指针）激发：－－－资源未被占用。未激发：－－－资源正在被占用。eg：1)thread,process被终止，则激发。2)event:要通过它的API来手动激发，是最灵活的激发方式，可被所有线程使用。3)mutex:没被任何线程所拥有，则激发。15实验三Windows线程通信【开发语言及实现平台或实验环境】C++/C#MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualStudio.NET【实验目的】(1)了解Window线程通信方法；(2)了解匿名管道，并通过查阅资料理解匿名管道的使用方法；(3)了解命名管道，并通过查阅资料理解命名管道的使用方法；【实验要求】(1)逐程序进行简要分析、运行各程序并仔细阅读注释；(2)查阅MSDN或其他资料，掌握相关系统调用使用方法和参数含义；(3)完成实验报告。【实验结果与分析】(1)匿名管道：先编译Child工程，然后运行Parent工程，再在Parent中创建管道和子进程，然后双方即可通过管道通信。如下图所示：16(2)命名管道：Server和Client各自运行，再在Server中创建命名管道，然后在Client中连接管道，最后双方即可通过管道通信。如下图所示：注：相关代码在*View.cpp中17（3）(实验三选做题目)：在客户端输入数据a和b，然后发送到服务器并计算a+b,然后把计算结果发送到客户端。可以多个客户端与同一个服务器并行通信。相关代码：客户端：//CDlg.cpp:implementationfile//#includestdafx.h#includeC.h#includeCDlg.h#ifdef_DEBUG#definenewDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;#endif///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CAboutDlgdialogusedforAppAboutclassCAboutDlg:publicCDialog{public:CAboutDlg();//DialogData//{{AFX_DATA(CAboutDlg)enum{IDD=IDD_ABOUTBOX};18//}}AFX_DATA//ClassWizardgeneratedvirtualfunctionoverrides//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)protected:virtualvoidDoDataExchange(CDataExchange*pDX);//DDX/DDVsupport//}}AFX_VIRTUAL//Implementationprotected://{{AFX_MSG(CAboutDlg)//}}AFX_MSGDECLARE_MESSAGE_MAP()};CAboutDlg::CAboutDlg():CDialog(CAboutDlg::IDD){//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)//}}AFX_DATA_INIT}voidCAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange*pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)//}}AFX_DATA_MAP}BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg,CDialog)//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)//Nomessagehandlers//}}AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CCDlgdialogCCDlg::CCDlg(CWnd*pParent/*=NULL*/):CDialog(CCDlg::IDD,pParent){//{{AFX_DATA_INIT(CCDlg)//NOTE:theClassWizardwilladdmemberinitializationhere//}}AFX_DATA_INIT//NotethatLoadIcondoesnotrequireasubsequentDestroyIconinWin3219m_hIcon=AfxGetApp()-LoadIcon(IDR_MAINFRAME);}voidCCDlg::DoDataExchange(CDataExchange*pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);//{{AFX_DATA_MAP(CCDlg)//NOTE:theClassWizardwilladdDDXandDDVcallshere//}}AFX_DATA_MAP}BEGIN_MESSAGE_MAP(CCDlg,CDialog)//{{AFX_MSG_MAP(CCDlg)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()//}}AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CCDlgmessagehandlersBOOLCCDlg::OnInitDialog(){CDialog::OnInitDialog();//AddAbout...menuitemtosystemmenu.//IDM_ABOUTBOXmustbeinthesystemcommandrange.ASSERT((IDM_ABOUTBOX&0xFFF0)==IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX0xF000);CMenu