西安邮电大学操作系统实验报告参考模板

西安邮电大学

（计算机学院）

课内实验报告

实验名称：

专业名称：软件工程

班级：1101班

学生姓名：

学号（8位）：04113027

指导教师：舒新峰

实验日期：2013年12月5日

一. 实验目的及实验环境

（一）实验环境

Linux 操作系统

（二）实验目的

实验1 掌握Linux基本命令和开发环境

1. 掌握常用的Linux shell命令；

2. 掌握编辑环境VIM；

3. 掌握编译环境gcc及跟踪调试工具gdb。

实验2 进程

通过观察、分析实验现象，深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点，掌握在POSIX 规范中fork和kill系统调用的功能和使用。

实验3 线程

通过观察、分析实验现象，深入理解线程及线程在调度执行和内存空间等方面的特点，并掌握线程与进程的区别。掌握POSIX 规范中pthread_create() 函数的功能和使用方法。

实验4 互斥

通过观察、分析实验现象，深入理解理解互斥锁的原理及特点掌握在POSIX 规范中的互斥函数的功能及使用方法。

二. 实验内容

实验2

1.你最初认为运行结果会怎么样？

答：会持续输出0-9号进程，直到输入数字键+回车，则会杀死该进程，接下来的输出将不会有该进程号，当输入q+回车，则退出程序。

2.实际的结果什么样？有什么特点？试对产生该现象的原因进行分析。

答：实际的结果与预期差不多。因输入进程总数20大于设定的最大进程数，因此按进程数10来处理。随机输出0-9号进程，sleep(SLEEP_INTERV AL)，循环输出，输入数字键，则会杀死该数字对应的进程，直到输入q退出循环，然后杀死本组所有进程。

分析：每创建一个子进程时，将其pid存储在pid[i]中，i存储在proc_number，然后调用死循环函数do_something()，输出该进程的代号proc_number；

当输入数字键时，主进程会执行kill(pid[ch-'0'],SIGTERM)，从而杀死（ch-‘0’）号进程。当输入q时循环退出，kill(0,SIGTERM)，杀死本组所有进程。程序退出。

3.proc_number这个全局变量在各个子进程里的值相同吗？为什么？

答：proc_number这个全局变量在各个子进程里的值相同，因为子进程相互独立，资源互不影响。

4.kill命令在程序中使用了几次？每次的作用是什么？执行后的现象是什

么？

答：kill命令在程序中使用了2次：kill(pid[ch-'0'],SIGTERM)和kill(0,SIGTERM);

第一次是杀死该进程号pid[ch-‘0’]，执行后接下来的结果中不会有该进程号，用另一个终端打开，使用命令ps aux | grep process，因为子进程先于父进程退出，则被杀死的进程为僵死状态，但我加了行代码wait(&pid[ch-'0'])，就会使该子进程真正结束。

第二次是杀死本组所有进程。即主进程以及它创建的所有子进程。执行后程序退出，进程结束。

5.使用kill命令可以在进程的外部杀死进程。进程怎样能主动退出？这两

种

退出方法哪种更好一些。

答：进程在main函数中return，或调用exit()函数都可以正常退出。

而使用kill命令则是异常退出。

当然是正常退出比较好，若在子进程退出前使用kill命令杀死其父进程，则系统会让init进程接管子进程。当用kill命令使得子进程先于父进程退出时，而父进程又没有调用wait函数等待子进程结束，子进程处于僵死状态，并且会一直保持下去，直到系统重启。子进程处于僵死状态时，内核只保存该进程的必要信息以被父进程所需，此时子进程始终占着资源，同时减少了系统可以创建的最大进程数。

实验3

1.你最初认为前三列数会相等吗？最后一列斜杠两边的数字是相等，还是

大于或者小于关系？

答：我认为前三列数不会相等，因为三个线程运行次数是随机的，结果

不可预料，当然counter[i]值不会一定相等。而我认为main_counter与sum

值应该是相等的。因为都是三个线程的counter之和。

2.最后的结果如你所料吗？有什么特点？试对原因进行分析。

答：实验结果是前三列数确实不相等。不过main_counter与sum的值也不相等，main_counter < sum。

经分析讨论得出解释：因为三个线程在共同争取运行thread_worker()函数，比如main_counter初值为0，pthread_id[0]执行之后main_counter+1，此时还未来得及将值赋给main_counter，这时的main_counter还是0；

pthread_id[1]也执行这个函数，main_counter+1，若此时在1号线程将main_counter+1的值还未赋给main_counter，即这时的main_counter还是0，pthread_id[2]也来执行这个函数，main_counter+1，此时三个线程才将加完之后的值赋给main_counter，则main_counter=0+1=1，而真正执行次数sum=0+1+1+1=3。main_counter < sum。

3.thread的cpu占有率是多少？为什么会这样？

答：thread的CPU占用率在我的机子上执行结果是147，因为三个线程是无限循环的运行，使得cpu占用率很高。

4.thread_worker（）内饰死循环，它是怎么退出的？你认为这样退出好吗？

答：thread_worker()函数内是死循环，退出时因为主函数中设置的输入q时循环退出。输入q时主进程执行退出，return 退出程序，则子线程也强制退出。这样退出不好。

实验4

1. 你预想deadlock.c的运行结果会如何？