操作系統(tǒng)第3-4次作業(yè)

操作系統(tǒng)課程實驗報告實驗編號與實驗名稱：1、 管理Linux系統(tǒng)進程2、 進程互斥實驗3、 進程的控制實驗實驗?zāi)康模阂弧?) 回顧系統(tǒng)進程的概念，加深對Linux / UNIX進程管理的理解。2) 回顧ps命令和選項。3) 列出當前shell中的進程。4) 列出運行在系統(tǒng)中的所有進程。二、1、進一步認識并發(fā)執(zhí)行的實質(zhì)2、通過分析實驗結(jié)果，分析進程競爭資源的現(xiàn)象，學習解決進程互斥的方法三、1、 掌握進程另外的創(chuàng)建方法：需認真分析實驗結(jié)果，體會本次實驗進程創(chuàng)建方法與fork的不同2、 2、通過分析實驗結(jié)果，熟悉進程的睡眠、同步、撤消等進程控制方法實驗內(nèi)容及要求（詳見實驗講義）：一、步驟1：登錄進入Linux。步驟2：訪問命令行。步驟3：回顧系統(tǒng)進程概念。步驟4：回顧ps命令和信息。步驟5：列出系統(tǒng)中運行的所有進程。步驟6：試調(diào)試下二段代碼。二、 1、進程互斥的實現(xiàn) 2、分析以下程序的輸出結(jié)果三、 1、用fork( )創(chuàng)建一個進程，再調(diào)用exec( )用新的程序替換該子進程的內(nèi)容 2、利用wait( )來控制進程執(zhí)行順序?qū)嶒炗玫降能浖ǎ海┨摂M機實驗內(nèi)容、關(guān)鍵步驟（流程圖、代碼等）及結(jié)果分析（70分）第一個實驗步驟3：回顧系統(tǒng)進程概念1) Linux系統(tǒng)中，幾乎每一個啟動的進程，都會由內(nèi)核分配一個唯一的進程標識符 (PID)，用于跟蹤從進程啟動到進程結(jié)束。2) 當啟動新進程的時候，內(nèi)核也給它們分配系統(tǒng)資源，如CPU時間和RAM空間。3) 永遠不向父進程返回輸出的進程叫做僵進程。4) 由父進程派生出來的進程叫做子進程。5) 父進程是一個派生另一個進程的進程。6) 運行用于提供服務(wù)的Linux系統(tǒng)進程是守護進程。7) 如果父進程在子進程之前結(jié)束，它創(chuàng)建了一個孤兒進程。步驟4：回顧ps命令和信息輸入ps命令，將結(jié)果截圖貼到實驗報告。輸入 ps -f 命令步驟5：列出系統(tǒng)中運行的所有進程 輸入 ps -ef 命令，顯示運行在系統(tǒng)中的各個進程的完全信息。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，給出每個進程的所有可用信息，顯示系統(tǒng)中每一個進程的信息。a. 顯示了多少個進程？ps f 2個ps ef 所有 143b. PID是什么？進程的進程標識號。PID可以用來殺死進程c. 啟動進程的命令 (CMD) 是什么？命令名守護進程 (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. 再次運行 ps -ef | wc -l命令，計算進程的數(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：第二個實驗Code 1：沒加lockf()函數(shù)的實驗Code 1：加了lockf()函數(shù)的實驗Code 2：沒加lockf()函數(shù)的實驗Code 2：加了lockf()函數(shù)的實驗第三個實驗：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 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)如何更新子進程內(nèi)容？fork時根據(jù)返回的進程ID鎖定指定的子進程即進入子進程，其后的操作都是能有效更新子進程的。 （2）可執(zhí)行文件加載時進行了哪些處理？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,啟動運行時都要調(diào)用Ntdll.dll中的NtCreateProcess()。(3)什么是進程同步？wait( )是如何實現(xiàn)進程同步的？我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進程因直接制約而互相發(fā)送消息而進行互相合作、互相等待，使得各進程按一定的速度執(zhí)行的過程稱為進程間的同步。進程同步是進程之間直接的相互作用，是合作進程間有意識的行為。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)表示進程等待合作進程發(fā)來的消息。這樣，wait（）就實現(xiàn)了進程間的同步。實驗過程中遇到的問題解決辦法與實驗體會（10分）【請注意：此處必須如實填寫，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( )