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西安郵電大學
操作系统设计报告
题 目:进程、线程、互斥锁
院系名称: 计算机学院
专业名称: 软件工程
班 级: 1104
学生姓名: 赵大伟
学号(8位)指导教师: 舒新峰
设计起止时间:2013.11.10—2013.11.20
设计目的
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。
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。
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. 设计内容
1)创建一个进程,父子进程 相互交替执行,输出子进程号和进程ID
2)创建三个线程,输出三个线程运行的次数和当前主线程运行次数以及三个线程次数和。
3)使用POSIX 规范中的互斥函数,实现加锁解锁
4)信号量机制的方法,实现进程的加锁解锁,且不产生死锁
概要设计
1)生成一个进程,通过switch()判断,来确定生成的进程是子进程还是父进程,还是错误的;子进程号定义为全局变量;利用kill()杀死进程,退出程序。
2)利用循环创建三个线程,do while循环,每运行一次:输出三个线程运行的次数,当输入q时候,退出程序。
3)创建一个线程,在循环中进行申请资源,释放资源,加锁,以及解锁的操作,熟悉互斥锁的工作方式。
详细设计
1)进程交替进行
当程序执行到for(i = 0; i child_proc_number; i++)循环后,调用fork()函数创建第一个子进程,然后父进程与该子进程交替执行,当子进程抢到cpu时继续往下执行case 0:语句中的do_something();语句,执行死循环for(;;)输出该进程的相关内容,并sleep,给其他进程抢占cpu的机会。这样就会使得进程交替的执行。
kill命令杀死进程
while ((ch = getchar()) != q) {
if (isdigit(ch)) {
i=ch-0;kill(pid[i],SIGTERM);
}
}
for(i=0;i10;i++){
kill(pid[i],SIGTERM);
}
return;
}
进程运行次数
do { unsigned long long sum = 0;
for (i=0; iMAX_THREAD; i++) {
sum += counter[i];
printf(%llu\n , counter[i]);
}
printf(%llu/%llu\n, main_counter, sum);
} while ((ch = getchar()) != q);
进程加锁,解锁
a、for(i = 0; i LOOP_TIMES; i++)
{
pthread_mutex_lock(mutex1);
pthread_mutex_lock(mutex2);
critical_section(1,i);
pthread_mutex_unlock(mutex2);
pthread_mutex_unlock(mutex1);
}
pthread_mutex_destroy(mutex1);
pthread_mutex_destroy(mutex2);
b、for (i = 0; i LOOP_TIMES; ++i) {
sem_wait(S1);
sem_wait(S2);
critical_section(1, i);
sem_post(S1);
sem_post(S2);
}
sem_destroy(S1);
sem_destroy(S2);
五.测试数据及运行结果
进程.
各进程交替执行。无确定顺序
当输入要删除的进程编号时会调用一次kill,最后输入q结束时会调用一次kill。
输入q则显示“已终止”,整个程序执行结束。
2)线程
输出个各线程运行的次数,main_counter和sum的值
3)互斥锁
2.异常测试数据及运行结果
死锁:
六.调试情况,设计技巧及体会
1.改进方案
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