操作系统实验一 系统调用
- 格式:doc
- 大小:340.00 KB
- 文档页数:5
第1篇一、实验目的1. 了解系统调用的基本概念和作用。
2. 掌握在Linux内核中增加系统调用的方法。
3. 熟悉系统调用在用户空间和内核空间之间的交互过程。
4. 提高编程能力和系统理解能力。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编译器:gcc3. 开发工具:内核源代码、makefile三、实验原理系统调用是操作系统提供的一种服务,允许用户空间程序请求内核空间的服务。
在Linux内核中,系统调用通过系统调用表来实现。
增加系统调用需要修改内核源代码,并重新编译内核。
四、实验步骤1. 创建系统调用函数首先,我们需要创建一个系统调用函数,该函数将实现一个简单的功能,例如打印一条消息。
以下是一个简单的系统调用函数示例:```cinclude <linux/module.h>include <linux/kernel.h>include <linux/init.h>static int __init hello_init(void) {printk(KERN_INFO "Hello, World!\n");return 0;}static void __exit hello_exit(void) {printk(KERN_INFO "Goodbye, World!\n");}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Your Name");MODULE_DESCRIPTION("A simple system call module");MODULE_VERSION("0.1");```2. 修改系统调用表接下来,我们需要修改内核源代码中的系统调用表,以注册我们创建的系统调用。
Linux系统调用实验报告一、实验目的深入理解操作系统是虚拟机二、实验方法利用UNIX/LINUX所提供的系统调用来编写C语言程序,程序中要体现出一些典型的系统调用(函数)三、实验任务编写一个C语言程序,该程序将一个存放了一系列整数的文本文件进行排序,每个整数占据文件的一行,排序的结果存放到一个新的文件之中。
源文件和目标文件的文件名由命令行输入。
例如:假设可执行文件的文件名是sort,源文件与目标文件的名字分别是data和newdata,那么命令行的情形为如下所示内容:./sort data newdata四、实验要点命令行参数传递、系统调用的使用五、实验内容5.1 命令行参数传递C语言标准规定,C语言程序的入口函数(main 函数)的定义如下:int main(int argc, char** args)其中,argc 表示args这个指针数组元素的数量,而args则储存程序的命令行参数,其中,args[0]储存着可执行文件的文件名,args[1]储存第一个命令行参数,如此类推。
以在命令行中输入./sort data newdata 为例,args[0]的值为“./sort”,args[1]的值为”data”,args[2]的值为”newdata”。
5.2 打开文件在操作系统中,需要对一个文件进行读写操作前需要打开文件。
open这个系统调用的作用就是打开指定的文件,并返回一个文件描述符。
通过这个文件描述符可以对文件进行读写操作。
open系统调用的定义如下:int open(const char* pathname, int flags)int open(const char* pathname, int flags, mode_t mode)其中,pathname是要打开文件的路径,flags参数指定文件打开的方式,这个参数可以通过多个常数的位或运算传递多种的方式,其中包括只读(O_RDONLY),只写(O_WRONLY),读写(O_RDWR),创建文件(O_CREAT),追加方式打开(O_APPEND);当使用O_CREAT方式打开文件时,可以通过一个额外的mode参数来控制所创建文件的权限。
第1篇一、实验背景进程管理是操作系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。
为了加深对进程管理的理解,我们进行了一系列实验,以下是对实验的分析和总结。
二、实验目的1. 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。
2. 进一步认识并发执行的实质。
3. 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。
4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。
三、实验内容1. 使用系统调用fork()创建两个子进程,父进程和子进程分别显示不同的字符。
2. 修改程序,使每个进程循环显示一句话。
3. 使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号,实现进程的终止。
4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。
四、实验结果与分析1. 实验一:父进程和子进程分别显示不同的字符在实验一中,我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。
在父进程中,我们打印了字符'a',而在两个子进程中,我们分别打印了字符'b'和字符'c'。
实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序是不确定的,这是因为进程的并发执行。
2. 实验二:每个进程循环显示一句话在实验二中,我们修改了程序,使每个进程循环显示一句话。
实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。
这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU,导致打印顺序的不确定性。
3. 实验三:使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号在实验三中,我们使用signal()捕捉键盘中断信号(按c键),然后通过kill()向两个子进程发送信号,实现进程的终止。
实验结果显示,当按下c键时,两个子进程被终止,而父进程继续执行。
这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。
4. 实验四:分析利用软中断通信实现进程同步的机理在实验四中,我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。
广州大学学生实验报告开课学院及实验室:计算机科学与工程实验室 2015年11月11日实验课操作系统成绩程名称实验项进程管理与进程通信指导老师陈康民目名称(***报告只能为文字和图片,老师评语将添加到此处,学生请勿作答***)进程管理(一)进程的创建实验一、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二、实验内容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。
三、实验步骤1、编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。
代码:#include <stdio.h>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');}}运行结果:bca,bac, abc ,……都有可能。
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。
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);elsefor(i=0;i<10;i++)printf("parent %d\n",i);}}结果:parent…son…daughter..daughter..或parent…son…parent…daughter…等四、分析原因除strace 外,也可用ltrace -f -i -S ./executable-file-name查看以上程序执行过程。
操作系统实验报告----- Linux下的系统调用计算机10-4 赵俊楠10081407实验目的:实现多个系统调用实验实验内容:添加简单系统调用、添加随机抽牌系统调、用模块添加系统调用实验步骤:(我是将三个系统调用添加完毕后一起编译的)1.在usr/src/linux-2.4/include/asm i386/unistd.h中添加#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank 2602.在usr/src/linux-2.4/arch/i386/kernel/entry.S中添加.long SYMBOL_NAME(sys_print_info)和.long SYMBOL_NAME(sys_rank);3.在usr/src/linux-2.4/kernel中添加asmlinkage int sys_rank(int value,int suit){if (value==1) return (int)(4*13+suit);else return (int)(4*(value-1)+suit);};和asmlinkage int sys_print_info(int testflag){printk(KERN_EMERG " It's my syscall function!\n");return 0;}4.在usr/src/linux-2.4/kernel/ksyms中添加#ifndef __mips__EXPORT_SYMBOL(sys_call_table);#endif至此,三个实验的系统调用添加完毕下面开始编译内核。
5.make cleanmake mrpropermake oldconfigmake depmake bzImagemake modulesmake modules_installmake install在添加系统调用时候一定要专心、仔细,否则在编译的时候会出现错误,改起来很麻烦!!6.重启Linux后,显示界面如下(没有改内核版本号)7.进入新内核后不要忘了将#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank260添加到中8.然后编写三个测试程序分别测试新的系统调用结果如下图:关于test_print_info关于card关于call和test_call实验总结:本次实验的内容涉及到Linux的系统调用。
.. 西安交通大学实验报告操作系统实验报告2130505133计算机36班操作系统实验实验一:用户接口实验实验目的1)理解面向操作命令的接口Shell。
2)学会简单的shell编码。
3)理解操作系统调用的运行机制。
4)掌握创建系统调用的方法。
操作系统给用户提供了命令接口和程序接口(系统调用)两种操作方式。
用户接口实验也因此而分为两大部分。
首先要熟悉Linux的基本操作命令,并在此基础上学会简单的shell 编程方法。
然后通过想Linux内核添加一个自己设计的系统调用,来理解系统调用的实现方法和运行机制。
在本次实验中,最具有吸引力的地方是:通过内核编译,将一组源代码变成操作系统的内核,并由此重新引导系统,这对我们初步了解操作系统的生成过程极为有利。
实验内容1)控制台命令接口实验该实验是通过“几种操作系统的控制台命令”、“终端处理程序”、“命令解释程序”和“Linux操作系统的bash”来让实验者理解面向操作命令的接口shell和进行简单的shell编程。
➢查看bash版本。
在shell 提示符下输入:$echo $BASH_VERSION我们的版本是4.3.42(1)-release(2)建立bash 脚本,输出Hello word在编辑器中输入以下内容#!/bin/bashecho Hello World!执行脚本使用指令:$./script➢编写bash脚本,统计/my目录下c语言文件的个数通过bash 脚本,可以有多种方式实现这个功能,而使用函数是其中个一个选择。
在使用函数之前,必须先定义函数。
进入自己的工作目录,编写名为count 的文件脚本程序:#! /bin/bashfunction count{echo –n " Number of matches for $1: " #接收程序的第一个参数ls $1|wc –l #对子程序的第一个参数所在的目录进行操作}将count 文件复制到当前目录下,然后在当前目录下建立文件夹,在my 目录下建立几个c 文件,以便用来进行测试2)系统调用实验该实验是通过实验者对“Linux操作系统的系统调用机制”的进一步了解来理解操作系统调用的运行机制;同时通过“自己创建一个系统调用mycall()”和“编程调用自己创建的系统调用”进一步掌握创建和调用系统调用的方法。
内蒙古师范大学网络技术学院
《操作系统》课程实验报告
实验一
实习题目
进程的创建控制实验
指导教师职称讲师
学生姓名
学号
日期年月日
1
2
3
结果分析(含实现中出错原因分析)1.当子进程1sleep(10)时,CPU读父进程与BROTHER2子进程,并输出结果。
2.子进程2sleep(10)时, CPU读父进程与brother1子进程,并输出结果。
3.父进程sleep(10)时, CPU读BROTHER2子进程与brother1子进程,并输出结果。
思考题:
1.为什么各字符串的输出顺序会是任意的?
进程并发执行,子进程与父进程抢占处理机,所以输出字符顺序不同。
2.改写程序,将字符串用循环语句一个一个字符输出,再查看执行结果如何?
4
1.字符顺序不同因为抢占处理机,执行顺序不同。
思
考
题
结
果
分
析
(
含
实
现
中
出
错
原
因
分
析
)
指
导
教
师
评
语
、
评
分
评分:
指导教师:
年月日
6
7。
一、实验目的1. 理解系统调用的概念和作用。
2. 掌握常用的系统调用及其使用方法。
3. 能够通过系统调用实现简单的程序功能。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编译器:gcc3. 编辑器:vim三、实验内容1. 系统调用简介系统调用是操作系统提供给用户程序的一组接口,用于请求操作系统的服务。
通过系统调用,用户程序可以访问硬件资源、文件系统、进程管理等。
常见的系统调用有:fork、exec、exit、open、read、write等。
2. 实验步骤(1)创建一个名为“system_call.c”的C语言源文件。
(2)编写一个简单的程序,使用系统调用实现以下功能:a. 创建一个子进程;b. 子进程执行一个指定的程序;c. 父进程等待子进程结束。
(3)编译程序,生成可执行文件。
```bashgcc system_call.c -o system_call```(4)运行程序,观察结果。
```bash./system_call```3. 实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {perror("fork");exit(1);}if (pid == 0) {// 子进程执行指定的程序execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL); perror("execlp");exit(1);} else {// 父进程等待子进程结束int status;waitpid(pid, &status, 0);printf("Child process exited with status %d\n", status);}return 0;}```4. 实验结果与分析在终端运行程序后,可以看到子进程执行了`ls -l`命令,列出了当前目录下的文件信息。
操作系统的系统调用利用系统调用访问操作系统的功能操作系统作为计算机系统中的核心组件,为用户程序提供了与硬件交互和管理资源的功能。
而操作系统的功能是通过系统调用来实现的。
系统调用是用户程序与操作系统之间的接口,它提供了一组特定的函数或命令,使得用户程序能够使用操作系统的功能。
本文将详细介绍操作系统的系统调用以及如何利用系统调用访问操作系统的功能。
一、系统调用的定义及作用系统调用是操作系统向用户程序提供的编程接口,它允许用户程序通过一些特定的函数或系统调用命令来请求操作系统执行特定的操作。
系统调用的作用主要有以下几个方面:1. 让用户程序能够访问受保护的操作系统功能:为了保护操作系统的稳定性和安全性,操作系统会将一些关键功能进行保护,用户程序无法直接访问。
通过系统调用,用户程序可以间接地访问这些受保护的功能,保证了操作系统的稳定性。
2. 提供操作系统的功能和服务:操作系统提供了一系列的功能和服务,如文件操作、进程管理、内存管理等。
通过系统调用,用户程序可以调用这些功能和服务来完成各种任务。
3. 实现用户程序与硬件交互:由于用户程序无法直接与硬件进行交互,必须通过操作系统来完成。
通过系统调用,用户程序可以请求操作系统代表自己与硬件设备进行交互,实现数据的输入输出、设备的控制等功能。
二、系统调用的分类系统调用可以按照功能的不同进行分类,常见的系统调用包括以下几类:1. 进程管理相关的系统调用:如创建进程、终止进程、进程间通信等。
2. 文件操作相关的系统调用:如打开文件、读写文件、关闭文件等。
3. 内存管理相关的系统调用:如申请内存、释放内存、内存映射等。
4. 设备管理相关的系统调用:如打开设备、读写设备、控制设备等。
5. 网络通信相关的系统调用:如建立网络连接、发送数据、接收数据等。
三、系统调用的基本实现过程系统调用是用户程序与操作系统之间的桥梁,具体的实现过程可以分为以下几个步骤:1. 用户程序发起系统调用请求:用户程序通过调用特定的函数或使用相应的系统调用命令向操作系统发起系统调用请求。
系统调用实验报告系统调用实验报告一、引言计算机操作系统是现代计算机系统的核心组成部分,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,为用户提供良好的使用环境。
在操作系统中,系统调用是用户程序与操作系统之间进行交互的关键接口。
二、实验目的本实验旨在深入理解系统调用的概念和原理,通过编写和调用系统调用接口,掌握系统调用的使用方法和注意事项。
三、实验环境本实验使用Linux操作系统,并借助C语言编写相关程序。
四、实验过程1. 系统调用的概念系统调用是操作系统提供给用户程序的一组函数接口,通过这些接口,用户程序可以向操作系统请求服务和资源。
系统调用可以分为进程控制、文件操作、设备管理、通信等多个类别,每个系统调用都有一个唯一的标识符和一组参数。
2. 系统调用的使用方法为了使用系统调用,我们需要包含相应的头文件,并通过系统调用号来调用对应的函数。
例如,要打开一个文件,可以使用open()系统调用,其原型为:```cint open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);```其中,pathname是文件路径,flags是打开方式,mode是权限设置。
通过调用open()函数,我们可以获取一个文件描述符,用于后续的文件操作。
3. 系统调用的注意事项在使用系统调用时,需要注意以下几点:- 参数传递:系统调用的参数传递通常使用寄存器或栈来完成,具体传递方式与操作系统和硬件平台相关。
- 错误处理:系统调用可能会返回错误码,表示调用失败。
因此,在调用系统调用后,需要检查返回值并进行相应的错误处理。
- 安全性:系统调用是操作系统提供的特权接口,用户程序需要通过操作系统的访问控制机制来确保系统调用的安全性。
五、实验结果通过编写和调用系统调用接口,我们可以实现各种功能,如文件读写、进程创建和管理、网络通信等。
这些功能可以大大扩展用户程序的能力,提高系统的灵活性和可扩展性。
六、实验总结系统调用是操作系统与用户程序之间的重要接口,它为用户程序提供了访问操作系统服务和资源的途径。
实验一、系统调用基础一、实验题目在第2.3节中,我们描述了一个复制一个文件内容的程序到目标文件。
这个程序的工作原理是首先提示用户输入源文件和目标文件的名称。
使用以下命令编写这个程序Windows或POSIX API。
确保包含所有必要的错误检查,包括确保源文件存在。
一旦你正确地设计和测试了程序,如果你使用支持它的系统,使用跟踪的实用程序运行程序系统调用。
Linux系统提供strace实用程序,Solaris和Mac OS X系统使用dtrace命令。
和Windows系统一样如果不提供这些功能,您将不得不通过Windows进行跟踪版本本程序使用调试器。
二、相关原理与知识(完成实验所用到的相关原理与知识)Linux 系统调用相关基础知识Linux C 文件读写相关基础知识strace的使用三、实验过程(清晰展示实际操作过程,相关截图及解释)为了模拟cp命令,我们主要通过命令行来传递参数,对于参数数量不符合的输入则直接终止程序。
if (argc != 3){puts("Usage: ./mycp source_file_path destination_file_path");exit(0);}对于要被拷贝的源文件,比较常规的思路是逐字节读入,若是读到EOF 则说明读取到了文件末尾;但是在Linux 下我们可以直接使用fstat() 函数将一个文件的所有相关信息记录到一个stat结构体中,通过其st_size成员直接获取其长度,之后就可以直接通过read(fd, buf, st.st_size) 读入文件内容。
src_fd = open(argv[1], O_RDONLY);if (src_fd == -1){puts("Failed to open the source file!");exit(-1);}printf("fd of src: %d\n", src_fd);fstat(src_fd, &src_st); // get source file lengthbuf = (char*) malloc(sizeof(char) * src_st.st_size);if (buf == NULL){puts("Malloc error!");exit(-1);}read(src_fd, buf, src_st.st_size);写入文件则可以通过fwrite 完成,相比起我们手动通过文件描述符对文件进行操作而言,由glibc封装的相关文件操作更为方便,这里便不再赘叙。
操作系统中系统调用实例
系统调用是操作系统内核提供给应用程序的接口,应用程序通过系统调用来访问操作系统内核提供的服务和资源,如文件、网络、内存、外设等。
下面是一个C语言中系统调用的实例:
```c
int read(int fd, void *buf, int count); //读文件数据
int write(int fd, const void *buf, int count); //写文件数据
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); //打开文件
```
在这个例子中,`read`、`write`和`open`是系统调用的函数名称。
`fd`是文件描述符,`buf`是指向缓冲区的指针,`count`是要读取或写入的字节数。
`pathname`是文件的路径名,`flags`是打开文件的选项,`mode`是文件的访问模式。
系统调用的执行过程可以分为三个步骤:
1. 执行前的准备工作:包括模式切换和栈切换。
2. 执行处理程序(处理函数):这是系统调用的主要工作,根据系统调用的不同而有所差异。
3. 执行后的善后工作:包括模式切换和栈切换的回退。
不同的操作系统提供了各自的系统调用,但C语言标准库提供了一种通用的方式,使得C代码可以在不同的操作系统上运行,前提是经过不同操作系统编译器的编译。
操作系统中系统调用实例-回复“操作系统中系统调用实例”操作系统中的系统调用对于程序的执行是至关重要的。
在本文中,我们将探讨什么是系统调用,为什么它们是必不可少的,以及一些在实际中常见的系统调用示例。
系统调用可以被视为操作系统提供给应用程序的接口。
通过系统调用,应用程序可以请求操作系统执行某些特权操作,例如文件操作、进程管理和网络通信。
系统调用提供了应用程序与硬件和操作系统内核之间的桥梁,允许应用程序直接访问操作系统所提供的服务和资源。
系统调用是操作系统与应用程序之间的必备通信机制。
在应用程序执行期间,系统调用允许应用程序通过操作系统接收输入和发送输出。
系统调用还允许应用程序访问操作系统的完整功能,例如内存管理、进程调度和设备驱动程序。
下面是一些常见的系统调用示例:1. 文件操作系统调用:- 打开文件(open):应用程序使用此调用请求操作系统打开一个文件,并返回一个文件描述符(file descriptor),以供应用程序读取和写入文件。
- 读取文件(read):应用程序使用此调用从打开的文件中读取数据。
- 写入文件(write):应用程序使用此调用将数据写入打开的文件。
2. 进程管理系统调用:- 创建进程(fork):应用程序使用此调用请求操作系统创建一个新的子进程,以便并行执行其他任务。
- 终止进程(exit):应用程序使用此调用请求操作系统终止当前进程的执行。
3. 网络通信系统调用:- 建立网络连接(socket):应用程序使用此调用请求操作系统建立一条与远程主机的网络连接。
- 发送数据(send):应用程序使用此调用将数据发送到已建立的网络连接。
- 接收数据(receive):应用程序使用此调用从已建立的网络连接接收数据。
系统调用的实现方式因操作系统而异。
通常,操作系统提供一组由操作系统内核实现的函数,这些函数被应用程序调用以执行特定任务。
在内核中,系统调用被用作被应用程序触发的中断或异常的处理程序。
实验一系统调用1. 基本信息2. 实验内容使用系统调用,用C或C++写一个程序,实现如下功能:从一个文件中读出数据,写入另一个文件中。
3. 实验目的(1) 通过实验,加深对系统调用概念的理解,了解其实现机制以及使用方式。
(2) 通过在Linux操作系统上编写和调试简单程序,进一步熟悉Linux操作系统的使用,初步掌握linux环境下的C或C++编译和调试工具,为进一步理解和学习Linux操作系统的内核结构和核心机制作准备。
4. 设计思路和流程图(1)使用C++语言编写程序,由于Ubuntu系统上尚未安装开发工具,故用文本编写代码,继而在终端编译程序。
(2)该实验涉及I/O操作,使用<fstream>类库将文件数据读取和写入另一文件。
(3)代码:#include <iostream>#include <fstream>using namespace std;int main(int argc, char **argv){ifstream in(argv[2],ios::binary | ios::in);//创建输入流对象 ofstream out(argv[3],ios::binary | ios::out);//创建输出对象char it;while(in.get(it))//循环读取源文件数据out << it;//将数据写入目标文件in.close();out.close();cout << "successful" << endl;system("pause");return 0;}(4)在终端中将程序编程生成可执行程序文件cd /home/irewest/桌面 // cd 文件路径g++ -o copy.out copy.cpp 2 /home/irewest/桌面/in.txt /home/irewest/桌面/out.txt //g++ -o 程序转化的文件名 程序文件名./ copy.out // ./ 程序转化的文件名5. 实验体会(1) 在你的程序中用到了哪些系统调用?这些系统调用的功能是什么?在使用g++编译程序时,会用到系统调用的文件系统控制部分的函数,主要是文件的读与写,这些系统调用主要是文件的读写操作:read 读文件write 写文件open 打开文件create 创建新文件lseek 移动文件指针close 关闭文件(2) 在Windows操作系统中与这些系统调用相对应的Windows32 API分别是什么?写出其函数原型。
操作系统实验系统调用(总2页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March实验六系统调用学时:2学时1.实验内容:系统调用实验2.实验目的:通过调用PV操作解决生产者、消费者问题,了解系统中并发进程是怎样同步执行的。
3.实验题目:编写一段程序模拟PV操作实现进程同步,且用PV操作解决生产者、消费者问题。
4.实验提示:⑴PV操作由P操作原语和V操作原语组成。
P操作原语P(s)将信号量s减1,若s<0则执行原语的进程被置成等待状态。
V操作原语V(s)将信号量s加1,若s<=0则释放一个等待的进程。
⑵生产者、消费者问题主要解决的是进程并发执行时访问公共变量的问题。
假定有一个生产者和一个消费者。
生产者每次生产一个产品,并把产品存入共享缓冲区供消费者取走。
消费者每次从共享缓冲区取出一个产品去消费。
禁止生产者将产品放入已满的缓冲区,禁止消费者从空缓冲区内取产品。
实例代码:开始!当前的产品数[ 0] 加快生产速度呀,没有产品了。
当前的产品数[ 1] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 2] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 1] 消费了一个产品。
当前的产品数[ 2] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 1] 消费了一个产品。
当前的产品数[ 2] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 3] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 2] 消费了一个产品。
当前的产品数[ 3] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 2] 消费了一个产品。
当前的产品数[ 3] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 4] 生产了一个产品。
当前的产品数[ 3] 消费了一个产品。
当前的产品数[ 4] 生产了一个产品。
第八章系统调用《计算机操作系统实验指导》系统调用系统调用(system call)是操作系统提供地服务接口,通常以C或C++编写,对某些底层任务(如需直接访问硬件等)可能以汇编语言指令编写。
由操作系统实现并提供地所有系统调用所构成地集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface,API) 。
也就是说,系统调用是内核提供地功能十分强大地一系列函数。
系统调用把应用程序地请求传给内核,调用相应地内核函数完成所需地处理,将处理结果返回给应用程序。
本章实验地要求是通过两种方法添加一个不用传递参数地系统调用,其功能是简单地输出一个字符串。
添加系统调用地方法添加系统调用有两种方法。
一种是编译内核法,一种是内核模块法。
编译内核法:(一)添加系统调用号,系统会根据这个号找到syscall_table地相应表项。
具体做法是在syscall_六四.tbl文件添加系统调用号与调用函数地对应关系。
(二)实现my_syscall,在kernel/sys.c添加自己地服务函数,然后为该函数在syscalls.h添加函数声明。
(三)完成准备工作之后,就可以编译内核了,编译内核地方法已在第七章介绍,可直接参照。
内核模块法(一)内核模块法其实是系统调用拦截地实现。
系统调用服务程序地地址是存放在sys_call_table,通过系统调用号定位到地系统调用地址,可以通过编写内核模块修改sys_call_table地系统调用地址为自己定义地函数地址,这样可以实现系统调用地拦截。
(二)具体做法就是通过模块加载时,将系统调用表里地某个系统调用号对应地系统调用服务地地址改为自己实现地系统调用服务地地址。
具体地步骤:获取root权限入kernel目录打开sys.c,并加入如下函数。
asmlinkage long sys_helloworld(void){printk( "helloworld!");return 一;}四. 添加声明# cd /usr/src/linux-四.一六.一0/arch/x八六/include/asm/ # vim syscalls.h在syscalls.h插入asmlinkage long sys_helloworld(void);五. 加一个系统调用地id# cd /usr/src/linux-四.一六.一0/arch/x八六/entry/syscalls# vim syscall_六四.tbl该文件有一个系统调用列表,最前面地属是id,在里面添加自己地系统调用号,修改后保存syscall_六四.tbl文件,添加系统调用号示例:三三三 六四 helloworld sys_helloworld六. 配置内核# cd /usr/src/linux-四.一六.一0# sudo make mrproper# sudo make clean# sudo make menuconfig七. 编译与安装内核(与第七章类似)# sudo make -j八# sudo make modules -j八# sudo make modules_install# sudo make install八. 重启系统# uname -r 查看此时地内核版本为了验证系统调用是否成功,编写验证代码如下。
huixing操作系统实验一
姓名:廖桉冬学号:09012431
日期:15/3/27
实验内容:
使用系统调用,用C或C++写一个程序,实现如下功能:从一个文件中读出数据,写入另一个文件中。
实验要求:
具有良好的交互性
使用者可输入源文件和目的文件的路径和文件名。
具有完善的错误处理机制
针对可能出现的各种错误,要有相应的错误提示输出,并作相应处理。
在Windows和Linux操作系统上调试并运行
实验目的:
通过实验,加深对系统调用概念的理解,了解其实现机制以及使用方式。
通过在Linux操作系统上编写和调试简单程序,进一步熟悉Linux操作系统的使用,初步掌握linux环境下的C或C++编译和调试工具,为进一步理解和学习Linux操作系统的内核结构和核心机制作准备。
设计思路和流程图
读入源文件/目标文件名-->打开文件流-(打开是否正常)->将源文件字符流读出暂存-->将字符流输出到目标文件;
主要数据结构及其说明
string:暂存文件名
ifstream/ofstream:文件流输入输出
a:字符暂存
源程序并附上注释
#include<fstream>
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
//读取文件名
string infile;
string outfile;
cout<<"输入你想要读取的文件名/(路径) :"<<endl;
cin>>infile;
cout<<"输入你想要写入的文件名/(路径) :"<<endl;
cin>>outfile;
//打开文件流
ifstream f_in(infile.c_str());
ofstream f_out(outfile.c_str(),ios::app);
if(!f_in) {
cout<<"源文件不存在."<<endl;
exit(0);
}
if(!f_out) {
cout<<"目标文件无法打开."<<endl;
exit(0);
}
//字节流读取
char a;
while(!f_in.eof())
{
f_in>>a;
f_out<<a;
}
//关闭文件
f_in.close();
f_out.close();
cout<<"复制成功."<<endl;
system("Pause");
return 0;
}
程序运行时的初值和运行结果
//windows
//源文件
//运行程序
//目标文件
//Linux
//中文编码错误,修改英文重新编译
//结果文件
实验体会:
本次实验最大的困难就是linux的安装使用,以及linux下编译运行程序的方法。
通过查阅代码,安装gcc库,熟悉linux,掌握了基本的操作技巧并成功实现程序运行。
而对于不同操作系统上的c++代码,使用了相同的函数、函数库,但是在底层操作系统的调用上截然不同。
Win32使用
HANDLE WINAPI CreateFile(
__in LPCTSTR lpFileName,
__in DWORD dwDesiredAccess,
__in DWORD dwShareMode,
__in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
__in DWORD dwCreationDisposition,
__in WORD dwFlagsAndAttributes,
__in_opt HANDLE hTemplateFile);
HANDLE WINAPI ReadFile(...);
HANDLE WINAPI WriteFile(...);等方法读写文件。
Linux中则是
size_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbytes);
size_t read(int fildes, void *buf, size_t nbytes);的配合使用。