操作系统课程实验报告
姓名
学号
系
任课教师
指导教师
评阅教师
实验地点
丽泽楼C304-2      丽泽楼C304-1       (请勾选实际实验地点)
实验时间
实验课表现
出勤和个人表现Q1(15+15（组长评分）=30分)
得分：
实验
总分
(Q1+Q2+Q3+Q4)
实验完成情况Q2(45分(组长评分,教师根据实际情况微调))
得分：
实验编号与实验名称：
实验2 进程控制管理
实验目的：
1）掌握进程的概念，明确进程的含义
2）认识并了解并发执行的实质
实验内容及要求（详见实验讲义与实验指导书）：
1）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）修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter  …'及'son  ……'，父进程显示 'parent  ……'，观察结果，分析原因。
实验用到的软件（：）
虚拟机VMWare/Virtual Box
fedora15
实验内容及关键步骤（代码）Q3（15分）
1. 按照上一次实验的步骤,进入后需要切换到管理员,输入“su root”，输入密码之后，可以输入“ls”查看目录下的文件。 附加：为了熟悉上一节实验课内容，我先创建了一个myleb2的文件夹，然后再在这个文件夹里创建一个子文件夹love，再在里面编译。
2. 开始编写代码，输入“vi test1.c”，按i开始编写，输入以下代码：
#include <stdio.h>
int main( )
{
int p1,p2;
while((p1=fork( ))= = -1);        /*创建子进程p1*/
if (p1= =0)  putchar('b');       
else
{
while((p2=fork( ))= = -1);  /*创建子进程p2*/
if(p2= =0)  putchar('c'); 
else  putchar('a');   
}
}
然后按ESC键后，输入“：wq”退出编译。
3. 退出后，输入“cat test1.c”可查看所输入的代码内容，输入“gcc test1.c”，然后输入“ls”查看，发现有a.out这个文件，然后运行它，输入“./a.out”，可看到输出的结果为“acb”。
4. 再创建一个编译，输入“vi test2.c”，输入以下代码：
#include <stdio.h>
main( )
{
int p1,p2,i;
while((p1=fork( ))= = -1);          /*创建子进程p1*/
if (p1= =0)
  for(i=0;i<10;i++)
printf("daughter  %d\n",i);
else
{
                while((p2=fork( ))= = -1);  /*创建子进程p2*/
if(p2= =0)
                  for(i=0;i<10;i++)
                      printf("son  %d\n",i);
else
                  for(i=0;i<10;i++)
                      printf("parent  %d\n",i);
}
}
5. 退出后，用同样方法查看此文件的代码内容。
6. 查看无问题后，输入“gcc –o test2 test2.c”，修改运行文件名，然后查看该文件夹下的所有文件，能看到“test2”运行文件。
7. 运行“test2”文件，输入“./test2”，可查看运行结果为“daughter 0  ，daughter 1，daughter 2，daughter 3….. daughter 9”。
8. 观察其他同学的输出结果，会发现有不一样的地方，例如：前一个程序运行结果有的是“bca”或者“bac”，后面这个结果也有许多不同之处。在思考和与同学讨论之后，分析这个结果的原因。
实验过程中遇到的问题解决办法与实验体会Q4（10分）
得分：
思考题：
1. 有一个系统调用可以用来创建进程：fork。这个系统调用会创建一个与调用进程相同的副本。调用后，父进程和子进程拥有相同的储存映像、同样的环境字符串和同样的打开文件。
系统调用格式：进程间通信实验报告心得 pid=fork( )fork(  )返回值意义如下：
0：在子进程中，pid变量保存的fork(  )返回值为0，表示当前进程是子进程。>0：在父进程中，pid变量保存的fork(  )返回值为子进程的id值（进程唯一标识符）。-1：创建失败。
如果fork( )调用成功，它向父进程返回子进程的PID，并向子进程返回0。
fork()要完成这些操作：（1）为新进程分配一进程表项和进程标识符（2）检查同时运行的进程数目（3）拷贝进程表项中的数据（4）子进程继承父进程的所有文件（5）为子进程创建进程上、下文（6）子进程执行。
2. 因为如果fork( )调用成功，它向父进程返回子进程的PID，并向子进程返回0，即fork( )被调用了一次，但返回了两次。 所以，所建的新进程的入口就是是调用的fork( )父进程的副本。
3. 首先是读入文件内容，再次是看文件有没有指定程序运行，如果有则运行，如果没有则输出出错的信息。
实验中的问题及解决办法：
这次的实验主要是让我们从输出结果中分析问题。
1.首先是第一个程序，用c语言编写的代码，代码本身是没什么问题的，但奇怪的是输出结果却是三个都输出了。这是因为每个进程被创建后都有一个程序计数器，资源集一样，如：
while((p1=fork( ))= = -1);    /*创建子进程p1*/
while((p2=fork( ))= = -1);  /*创建子进程p2*/
对父进程而言，除了创建2个子进程之外，还要输出a，它和子进程的关系是竞争关系，同时需要使用CPU，当前获得什么进程，就输出什么进程。输出的结果为acb意为:先运行父进程，并输出，然后子进程被创建后，成为就绪队列，父进程可以运行，然后再开始创建子进程。
所以总的来说，就是从进程并发执行来看，各种情况都有可能。上面的三个进程没有同步措施，所以父进程与子进程的输出内容会叠加在一起。输出次序带有随机性。
2.然后是第二个程序，因为在有3个进程时，不同的电脑操作系统的调度算法是不一样的，因此也会有其他输出的次序，但3个程序都会输出。但是也有可能输出不了，而输出不了的，则说明它已经被挂起了。
比如这个程序，随着循环次数的不同，有例如“parent输出n次后，开始输出别的，再输出parent，即循环被无端的中断”的情况。也会有其他的情况。
所以总的来说，就是由于函数printf( )在输出字符串时不会被中断，因此，字符串内部字符顺序输出不变。但由于进程并发执行的调度顺序和父子进程抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。
评阅教师特殊评语：
评阅教师：
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