操作系统实验报告-linux部分(原创).doc

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操作系统实验报告linux部分(原创)

2、3Linux并发程序设计(实验估计时间：90分钟)Ø背景知识Ø实验目的Ø工具/准备工作Ø实验内容与步骤背景知识管道是Linux中最常用的进程间通信IPC机制。利用管道时，一个进程的输出可成为另外一个进程的输入。当输入输出的数据量特别大时，这种IPC机制非常有用。可以想象，如果没有管道机制，而必须利用文件传递大量数据时，会造成许多空间和时间上的浪费。在Linux中，通过将两个file结构指向同一个临时的索引节点，而两个索引节点又指向同一个物理页而实现管道。实验目的1)
通过在Linux进程之间进行的通信实例来学习并发程序设计的方法。2)
通过Linux进程通信的程序设计与实现，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Linux进程管理概念。3)
通过阅读和分析Linux实验程序，学习Linux程序设计、调试和运行的方法。工具/准备工作在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。需要准备一台运行Linux操作系统的计算机。实验内容与步骤并发程序的设计关键是使用创建进程的系统调用，使一个程序运行时可以生成几个同时运行的程序，如果程序中没有创建进程的动作则为顺序程序设计。本实验中的并发程序例子完成两个程序child和father之间的数据传递工作，具体做法分为四步。步骤1：编制并发程序pipeline、c。单击红帽子，在“GNOME帮助”菜单中单击“附件”-“文本编辑器”命令，在文本编辑中键入程序并保存为pipeline、c。在该程序中定义管道和文件描述符，并且创建子进程child。该程序用到的系统调用有pipe()、dup()、fork()、close、execl()、exit，它们的功能分别是建立管道、复制文件描述符、创建进程并使子进程与父进程有相同的程序正文、关闭文件描述符、用指定文件覆盖调用程序、撤销当前进程。
清单4-5pipeline、c//定义管道程序#defineSTD_INPUT0//定义标准输入设备描述符#defineSTD_OUTPUT1//定义标准输出设备描述符intfd[2];main(){staticcharprocess1[]="father",process2[]="child";pipe(fd);//定义管道pipeline(process1,process2);//调用自定义函数pipeline()
pipeline();exit(1);//程序结束}pipeline(char*process1,char*process2){inti;while((i=fork())==-1);//创建进程，直到创建成功为止if(i)
{close(fd[0]);//关闭管道输入描述符close(STD_OUTPUT);//关闭标准输出描述符1dup(fd[1]);//指定标准输出描述符1为管道写指针close(fd[1]);//关闭原始管道写指针execl(process1,process1,0);//用程序father覆盖当前程序printf("fatherfailed、\n");//execl()执行失败}else{close(fd[1]);//关闭管道输出描述符close(STD_INPUT);//关闭标准输入描述符0dup(fd[0]);//指定标准输入描述符0为管道读指针close(fd[0]);//关闭原始管道读指针execl(process2,process2,0);//用程序child覆盖当前程序printf("childfailed、\n");//execl()执行失败}exit(2);//程序结束}步骤2：编制“管道写”程序father、c作为父进程的一部分工作。其内容如下：单击红帽子，在“GNOME帮助”菜单中单击“附件”-“文本编辑器”命令，在文本编辑中键入程序并保存为father、c。
清单4-6father、cmain()
{staticcharstring[]=“Parentisusingpipewrite、”;intlen;len=sizeof(string)
;write(l,string,len)
;/*将string中的内容写入管道中*/printf(“parent,parent,parent\n\n\n”)
;exit(0)
;}步骤3：编制“管道读”程序child、c作为子进程的一部分工作。其内容如下：单击红帽子，在“GNOME帮助”菜单中单击“附件”-“文本编辑器”命令，在文本编辑中键入程序并保存为child、c。
清单4-7child、cmain()
{charoutput[30];read(0,output,30)
;/*从管道中读数据并存入output中*/printf(“%s\nchild