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计算机操作系统实验指导linux版,操作系统实验指导书(linux版).doc

参考教材中的生产者消费者算法,创建5个进程,其中两个进程为生产者进程,3个进程为

操作系统实验指导书(linux版)

《操作系统》实验指导书

实验学时:16

适用专业:计算机科学与技术

实验一:进程和线程的创建

1. 在linux下编写一个应用程序,命名为an_ch2_1b。这个程序不断地输出如下行:

Those output come from child,[系统时间]

另外写一个应用程序,命名为an_ch2_1a。这个程序创建一个子进程,执行an_ch2_1b。这个程序不断地输出如下行:

Those output come from child,[系统时间]

观察程序运行的结果,并对你看到的现象进行解释。

2。在linux环境下编写一个控制台应用程序,程序中有一个共享的整型变量shared_var,初始值为0;创建一个线程并使其立即与主线程并发执行。新创建的线程与主线程均不断地循环,并输出shared_var 的值。主线程在循环中不断地对shared_var 进行加1操作,即每次循环shared_var 被加1;而新创建的线程则不断地对shared_var 进行减1 操作,即每次循环shared_var 被减1。观察程序运行的结果,并对你看到的现象进行解释。

3。提交源代码以及实验报告。

实验二:进程和线程同步和互斥

1。生产者消费者问题(信号量)

参考教材中的生产者消费者算法,创建5个进程,其中两个进程为生产者进程,3个进程为消费者进程。一个生产者进程试图不断地在一个缓冲中写入大写字母,另一个生产者进程试图不断地在缓冲中写入小写字母。3个消费者不断地从缓冲中读取一个字符并输出。为了使得程序的输出易于看到结果,仿照阅读材料中的实例程序,分别在生产者和消费者进程的合适的位置加入一些随机睡眠时间。

可选的实验:在上面实验的基础上实现部分消费者有选择地消费某些产品。例如一个消费者只消费小写字符,一个消费者只消费大写字母,而另一个消费者则无选择地消费任何产品。消费者要消费的产品没有时,消费者进程被阻塞。注意缓冲的管理。

2。用实现睡觉的理发师问题信号量mutex方式理发师问题的描述:一个理发店接待室有n张椅子,工作室有1张椅子;没有顾客时,理发师睡觉;第一个顾客来到时,必须将理发师唤醒;顾客来时如果还有空座的话,他就坐在一个座位上等待;如果顾客来时没有空座位了,他就离开,不理发了;当理发师处理完所有顾客,而又没有新顾客来时,他又开始睡觉。3。读者写者问题

教材中对读者写者问题算法均有描述,但这个算法在不断地有读者流的情况下,写者会被阻塞。编写一个写者优先解决读者写者问题的程序,其中读者和写者均是多个进程,用信号量作为同步互斥机制。

。实现一个文件查找程序仿照unix操作系统中的find命令,在实现一个find命令。find命令从指定的目录下开始,递归地查找指定文件。其命令格式如下:

find PATH -option 参数 [-print] [-exec 命令 \;]

PATH:查找的起始目录。

-option 参数:用来控制搜索方式,具体如下(以下只给我常用的): -name "文件":指定要查找的文件名,可以有通配符?*等。 -prune 目录:指出搜索时不搜索该目录。 -mtime +n或-n:按时间搜索,+n:表示n天之前修改过的文件;-n:表示今天到n天前之间修改过的文件。 -ctime +n或-n:也是按时间查找,+n:表示n天之前创建的文件;-n:表示今天到n天前之间创建的文件。 -print:将搜索结果输出到标准输出。

可选的实验1:实现-exe选项。 -exec:对查找到的每一个结果实行指定的程序。格式如下: -exec 程序名

提示:执行指定的程序可以创建一个进程执行

可选的实验:

??将你实现的find命令改为用多线程的方式实现。比较多线程实现的find与单线程实现的find的执行结果、效率等,并在实验报告中给出你的解释。

实现一个CPU时间 包括用户态和系统态时间,以毫秒为单位 ,

2)命令执行的时间,

3)进程被抢占的次数,

4)进程主动放弃CPU的次数,

5)进程执行过程中发生缺页的次数

2.在linux中实现一个简单的命令解释程序,功能要求:

1)同时支持内部命令和外部命令,内部命令支持两个(cd、exit)

2)支持后台命令

提示:实验中可能用到的系统调用如下:

? fork — 创建一个新进程

? getrusage — 取得进程的资源使用情况

? gettimeofday — 取当前的时间

? execve — 装入一个程序并执行

? wait — 等待子进程结束

? chdir — 改变进程的工作目录

? strtok — 字符串解析

3、提交源代码以及实验报告。

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