操作系統(tǒng)第3-4次作業(yè)

操作系統(tǒng)課程實(shí)驗報告實(shí)驗編號與實(shí)驗名稱：1、 管理Linux系統(tǒng)進(jìn)程2、 進(jìn)程互斥實(shí)驗3、 進(jìn)程的控制實(shí)驗實(shí)驗?zāi)康模阂弧?) 回顧系統(tǒng)進(jìn)程的概念，加深對Linux / UNIX進(jìn)程管理的理解。2) 回顧ps命令和選項。3) 列出當(dāng)前shell中的進(jìn)程。4) 列出運(yùn)行在系統(tǒng)中的所有進(jìn)程。二、1、進(jìn)一步認(rèn)識并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)2、通過分析實(shí)驗結(jié)果，分析進(jìn)程競爭資源的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥的方法三、1、 掌握進(jìn)程另外的創(chuàng)建方法：需認(rèn)真分析實(shí)驗結(jié)果，體會本次實(shí)驗進(jìn)程創(chuàng)建方法與fork的不同2、 2、通過分析實(shí)驗結(jié)果，熟悉進(jìn)程的睡眠、同步、撤消等進(jìn)程控制方法實(shí)驗內(nèi)容及要求（詳見實(shí)驗講義）：一、步驟1：登錄進(jìn)入Linux。步驟2：訪問命令行。步驟3：回顧系統(tǒng)進(jìn)程概念。步驟4：回顧ps命令和信息。步驟5：列出系統(tǒng)中運(yùn)行的所有進(jìn)程。步驟6：試調(diào)試下二段代碼。二、 1、進(jìn)程互斥的實(shí)現(xiàn) 2、分析以下程序的輸出結(jié)果三、 1、用fork( )創(chuàng)建一個進(jìn)程，再調(diào)用exec( )用新的程序替換該子進(jìn)程的內(nèi)容 2、利用wait( )來控制進(jìn)程執(zhí)行順序?qū)嶒炗玫降能浖ǎ海┨摂M機(jī)實(shí)驗內(nèi)容、關(guān)鍵步驟（流程圖、代碼等）及結(jié)果分析（70分）第一個實(shí)驗步驟3：回顧系統(tǒng)進(jìn)程概念1) Linux系統(tǒng)中，幾乎每一個啟動的進(jìn)程，都會由內(nèi)核分配一個唯一的進(jìn)程標(biāo)識符 (PID)，用于跟蹤從進(jìn)程啟動到進(jìn)程結(jié)束。2) 當(dāng)啟動新進(jìn)程的時候，內(nèi)核也給它們分配系統(tǒng)資源，如CPU時間和RAM空間。3) 永遠(yuǎn)不向父進(jìn)程返回輸出的進(jìn)程叫做僵進(jìn)程。4) 由父進(jìn)程派生出來的進(jìn)程叫做子進(jìn)程。5) 父進(jìn)程是一個派生另一個進(jìn)程的進(jìn)程。6) 運(yùn)行用于提供服務(wù)的Linux系統(tǒng)進(jìn)程是守護(hù)進(jìn)程。7) 如果父進(jìn)程在子進(jìn)程之前結(jié)束，它創(chuàng)建了一個孤兒進(jìn)程。步驟4：回顧ps命令和信息輸入ps命令，將結(jié)果截圖貼到實(shí)驗報告。輸入 ps -f 命令步驟5：列出系統(tǒng)中運(yùn)行的所有進(jìn)程 輸入 ps -ef 命令，顯示運(yùn)行在系統(tǒng)中的各個進(jìn)程的完全信息。執(zhí)行該命令，并與ps f命令的輸出結(jié)果對照，一致嗎？有何不同？答：不一致ps f 完全 產(chǎn)生一個完全列表，給出每個進(jìn)程的所有可用信息。ps ef 每一個完全產(chǎn)生一個完全列表，給出每個進(jìn)程的所有可用信息，顯示系統(tǒng)中每一個進(jìn)程的信息。a. 顯示了多少個進(jìn)程？ps f 2個ps ef 所有 143b. PID是什么？進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識號。PID可以用來殺死進(jìn)程c. 啟動進(jìn)程的命令 (CMD) 是什么？命令名守護(hù)進(jìn)程 (執(zhí)行的程序的名字)d. 請觀察，什么命令的PID號是1？第一個命令 root inite. 再次運(yùn)行 ps -ef | wc -l命令，計算進(jìn)程的數(shù)目并把輸出結(jié)果輸入到wc命令中：執(zhí)行 man ps命令，可以打開Linux用戶命令手冊，了解ps命令的用法，輸入wq命令可退出用戶手冊的閱讀。man命令可以執(zhí)行嗎？結(jié)果如何？步驟6：第二個實(shí)驗Code 1：沒加lockf()函數(shù)的實(shí)驗Code 1：加了lockf()函數(shù)的實(shí)驗Code 2：沒加lockf()函數(shù)的實(shí)驗Code 2：加了lockf()函數(shù)的實(shí)驗第三個實(shí)驗：第三題結(jié)果：思考題:二、1.2觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)象結(jié)果如何？與未上鎖的輸出結(jié)果相比，結(jié)果有無不同？原因？將打印字符串的循環(huán)次數(shù)改為1000結(jié)果加鎖與否的結(jié)果又是否相同？結(jié)果都一樣。因為程序在被運(yùn)行之時會被賦予一個時間片，而 i的值小于 1000 時，CPU執(zhí)行完這個程序所需時間還小于這個時間片，所以操作系統(tǒng)并不會把公共設(shè)備奪過來給其他程序。從而兩個結(jié)果都一樣。沒使用了lockf()函數(shù)使用了lockf()函數(shù) 從上圖的比較中我們可以看出，當(dāng) i 的值變得很大時，lockf()函數(shù)的作用就體現(xiàn)出來了。 他會將一個程序和這個程序所需的公共設(shè)備上鎖，直至這個程序結(jié)束才解鎖。在這段期間，沒有程序能使用被上鎖的公共設(shè)備。三、(1)如何更新子進(jìn)程內(nèi)容？fork時根據(jù)返回的進(jìn)程ID鎖定指定的子進(jìn)程即進(jìn)入子進(jìn)程，其后的操作都是能有效更新子進(jìn)程的。 （2）可執(zhí)行文件加載時進(jìn)行了哪些處理？初始化,開辟內(nèi)存,顯示窗口是后期可選工作。每個程序,任何一個程序,任何一個可執(zhí)行文件,啟動運(yùn)行時都要調(diào)用Ntdll.dll中的NtCreateProcess()。(3)什么是進(jìn)程同步？wait( )是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的？我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程稱為進(jìn)程間的同步。進(jìn)程同步是進(jìn)程之間直接的相互作用，是合作進(jìn)程間有意識的行為。如果我們對一個消息或事件賦以唯一的消息名，則我們可用過程wait(消息名)表示進(jìn)程等待合作進(jìn)程發(fā)來的消息。這樣，wait（）就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間的同步。實(shí)驗過程中遇到的問題解決辦法與實(shí)驗體會（10分）【請注意：此處必須如實(shí)填寫，為空或不適均扣10分】1、 因為第一次使用lockf( )，所以搞不懂lockf( )中的參數(shù)到底應(yīng)該怎樣用。2、 我使用了lockf( )后并沒有意識到時間片對于程序的影響如 但是我只是寫了一個 i = 5 而已，因為我覺得他們的結(jié)果應(yīng)該都是一樣的。后來多測試了幾次后才發(fā)現(xiàn)，但 i = 1000 時結(jié)果是會有所改變的。3、 第一次使用Exec( )