操作系统实验三

集美大学计算机工程学院实验报告课程名称：操作系统指导教师：王丰实验成绩：实验编号：实验三实验名称：进程同步班级：计算12姓名：学号：上机实践日期：2015.5上机实践时间：2学时一、实验目的1、掌握用Linux信号灯集机制实现两个进程间的同步问题。

2、共享函数库的创建二、实验环境Ubuntu-VMware、Linux三、实验内容⏹需要的信号灯: System V信号灯实现☐用于控制司机是否可以启动车辆的的信号灯 S1=0☐用于控制售票员是否可以开门的信号灯 S2=0System V信号灯实现说明□ System V的信号灯机制属于信号灯集的形式, 一次可以申请多个信号灯.□同样利用ftok()生成一个key： semkey=ftok(path,45);□利用key申请一个包含有两个信号灯的信号灯集, 获得该集的idsemid=semget(semkey,2,IPC_CREAT | 0666);□定义一个联合的数据类型union semun{int val;struct semid_ds *buf;ushort *array;};□利用semctl()函数对信号灯初始化,参数有:信号灯集的id: semid要初始化的信号灯的编号:sn要设定的初始值:valvoid seminit(int semid, int val,int sn){union semun arg;arg.val=val;semctl(semid,sn,SETVAL,arg);}利用初始化函数,初始化信号灯:seminit(semid,0,0);//用来司机启动汽车的同步seminit(semid,0,1);//用来售票员开门的同步控制□利用semop()函数, 对信号灯实现V操作:sembuf是一个在头部文件中的预定义结构、semid—信号灯集id, sn—要操作的信号灯编号void semdown(int semid,int sn){/* define P operating*/struct sembuf op;op.sem_num=sn;op.sem_op=-1;//P操作为-1op.sem_flg=0;semop(semid,&op,1);}2、Linux的静态和共享函数库·Linux生成目标代码： gcc -c 源程序文件名（将生成一个与源程序同名的.o目标代码文件。

向kernel/printk.c中添加日志打印功能，将以下代码添加到原文件中：
在kernel/fork.c、kernel/sched.c和kernel/exit.c中，找到正确的状态转换点，并添加合适的状态信息，把它输出到log文件之中。

fork.c的修改如下：
exit.c的修改如下：
sched.c的修改如下：
在虚拟机上运行ls -l /var”或“ll /var”查看process.log是否建立，及它的属性和长度；
修改时间片
include/linux/sched.h宏INIT_TASK中定义的：
0,15,15, 分别对应state、counter和priority，将priority值修改，即可实现对时间片大小的调整。

0,15,15, 分别对应state、counter和priority，
priority值修改，即可实现对时间片大小的调整。

在修改时间片将priority由15改为150后，Process 9~20 中Turnaround, Waiting, CPU Burst, I/O Burst变化不大，原因可能是程序中I/O操作占用的时间对于总时间影响的权重过大，导致处理时间体现的并不明显。

或者变化不大的原因是，子进程连续占用cpu的时间要比时间片大很多。

实验三：时间片轮转法完成进程调度一、实验目的：（1）加深对进程的理解（2）理解进程控制块的结构（3）理解进程运行的并发性（4）掌握时间片轮转法进程调度算法实验内容：（1）建立进程控制块（2）设计三个链队列，分别表示运行队列、就绪队列和完成队列（3）用户输入进程标识符以及进程所需的时间，申请空间存放进程PCB信息。

（4）每一个时间片结束输出各进程的进程号，CPU时间（即已经占用的CPU时间），所需时间（即还需要的CPU时间），以及状态（即用W表示等待，R表示运行，F表示完成）实验程序：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>typedef struct node{char name[10];/*进程标识符*/int prio;/*进程优先数*/int round;/*进程时间轮转时间片*/int cputime; /*进程占用CPU时间*/int needtime; /*进程到完成还要的时间*/int count;/*计数器*/char state; /*进程的状态*/struct node *next; /*链指针*/}PCB;PCB *finish,*ready,*tail,*run; //队列指针int N,t; //进程数,时间片的大小void firstin(){run=ready;//就绪队列头指针赋值给运行头指针run->state='R'; //进程状态变为运行态ready=ready->next; //就绪队列头指针后移到下一进程}void prt1(char a)//输出标题函数{if(toupper(a)=='P')//优先级法printf("进程名占用CPU时间到完成还要的时间轮转时间片状态\n");} void prt2(char a,PCB *q)//进程PCB输出{if(toupper(a)=='P')//优先级法的输出printf("%4s %8d %12d %14d %8c\n",q->name,q->cputime,q->needtime,q->roun d,q->state);}void prt(char algo)//输出函数二、三、{PCB *p;prt1(algo);//输出标题if(run!=NULL)//如果运行指针不空prt2(algo,run);//输出当前正在运行的PCBp=ready;//输出就绪队列PCBwhile(p!=NULL){prt2(algo,p);p=p->next;}p=finish;//输出完成队列的PCBwhile(p!=NULL){prt2(algo,p);p=p->next;}getchar(); //按住任意键继续}void insert(PCB *q)//时间片轮转的插入算法{PCB *p1,*s,*r;s=q;//待插入的PCB指针p1=ready;//就绪队列头指针r=p1;//*r做pl的前驱指针while(p1!=NULL)if(p1->round<=s->round){r=p1;p1=p1->next;}if(r!=p1){r->next=s;s->next=p1;}else{s->next=p1;//否则插入在就绪队列的头ready=s;}}void create(char alg)//时间片轮转法创建链表进程PCB{PCB *p;int i,time;char na[10];ready=NULL;finish=NULL;run=NULL;printf("输入进程名及其需要运行的时间(中间以空格隔开)：\n"); for(i=1;i<=N;i++){p=new PCB;scanf("%s %d",&na,&time);strcpy(p->name,na);p->cputime=0;p->needtime=time;p->state='W';//进程的状态p->round=0;if(ready!=NULL)insert(p);else{p->next=ready;ready=p;}}printf("*************时间片轮转法进程调度过程*************\n"); prt(alg);run=ready;ready=ready->next;run->state='R';}void timeslicecycle(char alg)//时间片轮转法{while(run!=NULL){run->cputime=run->cputime+t;//处理时间加trun->needtime=run->needtime-t;//完成需要时间减trun->round=run->round+t;//运行完将其变为完成态，插入完成队列if(run->needtime<=0)//当进程完成时{run->next=finish;finish=run;run->state='F';run=NULL;if(ready!=NULL)//就绪队列不空，将第一个进程投入进行firstin();}else{run->state='W';//将进程插入到就绪队列中等待轮转insert(run);//将就绪队列的第一个进程投入运行firstin();}prt(alg);}}void main()//主函数{char algo='P';//算法标记printf("输入进程的个数：");scanf("%d",&N);//输入进程数printf("定义时间片大小：");scanf("%d",&t);//输入时间片大小create(algo);//创建进程timeslicecycle(algo);//时间片轮转法调度}//main()四、实验结果：五、实验小结：时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法。

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验电大操作系统实验报告 3 进程管理实验一、实验目的进程管理是操作系统的核心功能之一，本次实验的目的是通过实际操作和观察，深入理解进程的概念、状态转换、进程调度以及进程间的通信机制，掌握操作系统中进程管理的基本原理和方法，提高对操作系统的整体认识和实践能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C 语言，开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤（一）进程的创建与终止1、编写一个 C 程序，使用系统调用创建一个子进程。

2、在父进程和子进程中分别输出各自的进程 ID 和父进程 ID。

3、子进程执行一段简单的计算任务，父进程等待子进程结束后输出结束信息。

以下是实现上述功能的 C 程序代码：｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>include ＜unistdh>int main(）｛pid_t pid;pid ＝ fork(）；if （pid ＜ 0) ｛printf(＂创建子进程失败\n"）；return 1;｝ else if （pid ＝＝ 0) ｛printf(＂子进程：我的进程 ID 是％d，父进程 ID 是％d\n"，getpid(）， getppid(））；int result ＝ 2 ＋ 3;printf(＂子进程计算结果：2 ＋ 3 ＝％d\n"， result)；exit(0)；｝ else ｛printf(＂父进程：我的进程 ID 是％d，子进程 ID 是％d\n"，getpid(）， pid)；wait(NULL)；printf(＂子进程已结束\n"）；｝return 0;｝｀｀｀编译并运行上述程序，可以观察到父进程和子进程的输出信息，验证了进程的创建和终止过程。

（二）进程的状态转换1、编写一个 C 程序，创建一个子进程，子进程进入睡眠状态一段时间，然后被唤醒并输出状态转换信息。

操作系统实验3进程的创建控制实验实验三的目标是通过实现一个进程控制程序，来加深我们对进程创建和控制机制的理解，并通过实践来熟悉和掌握相关的编程技巧。

在进行实验之前，我们需要先了解进程的一些基本概念和相关知识。

首先，进程的创建是通过操作系统中的系统调用来完成的。

在Linux系统中，常用的创建进程的系统调用有fork(和exec(。

fork(系统调用可以创建一个新的进程，该进程与调用fork(的进程几乎完全相同；而exec(系统调用则在新创建的进程中执行一个新的程序。

另外，进程的控制机制主要是通过进程的状态来实现的。

进程可以处于就绪状态、运行状态和阻塞状态。

就绪状态的进程可以被调度器选择后立即运行，而阻塞状态的进程则需要等待一些条件满足后才能被唤醒并变为就绪状态。

实验三的具体内容包括：1. 编写一个程序，通过调用fork(创建多个子进程。

子进程和父进程可以并行执行，共享程序的代码和数据段。

2. 子进程通过调用exec(系统调用执行不同的程序。

可以通过调用不同的exec(函数或者传入不同的参数来执行不同的程序。

3. 子进程执行的程序可能会产生不同的结果，比如输出不同的字符串或者产生不同的返回值。

我们可以通过wait(系统调用等待子进程退出，并获取子进程的返回值。

4. 父进程可以通过调用waitpid(系统调用来选择等待一些特定的子进程，以及获取特定子进程的返回值。

通过实验三的实践，我将更加深入地了解进程的创建和控制机制。

实验三的实验结果将让我熟悉和掌握相关的编程技巧，为我今后更加熟练地编写和控制进程打下坚实的基础。

总之，实验三是一个非常有意义的实验，将帮助我更加深入地理解进程的创建和控制机制，并通过实践获得相关的编程技巧。

这将对我今后的学习和实践有很大的帮助。

操作系统实验第三次实验进程同步实验指导老师：***学号：********姓名：***操作系统第三次实验进程同步实验指导老师：谭朋柳学生：16207318邓嘉4.1 实验目的加深对并发协作进程同步与互斥概念的理解，观察和体验并发进程同步与互斥操作的效果，分析与研究经典进程同步与互斥问题的实际解决方案。

了解Linux 系统中IPC 进程同步工具的用法，练习并发协作进程的同步与互斥操作的编程与调试技术。

4.2 实验说明在linux 系统中可以利用进程间通信（interprocess communication ）IPC 中的3 个对象：共享内存、信号灯数组、消息队列，来解决协作并发进程间的同步与互斥的问题。

1）共享内存是OS 内核为并发进程间交换数据而提供的一块内存区（段）。

如果段的权限设置恰当，每个要访问该段内存的进程都可以把它映射到自己私有的地址空间中。

如果一进程更新了段中数据，那么其他进程立即会看到这一更新。

进程创建的段也可由另一进程读写。

linux 中可用命令ipcs -m 观察共享内存情况。

$ ipcs -m------ Shared Memory Segments --------key shmid owner perms bytes nattch status 0x00000000 327682 student 600 393216 2 dest0x00000000 360451 student 600 196608 2 dest 0x00000000 393220 student 600 196608 2 destkey 共享内存关键值shmid 共享内存标识owner 共享内存所由者（本例为student）perm 共享内存使用权限(本例为student 可读可写）byte 共享内存字节数nattch 共享内存使用计数status 共享内存状态上例说明系统当前已由student 建立了一些共享内存,每个都有两个进程在共享。

实验三Linux操作系统安全一、实验目的及要求（一）实验目的通过实验熟悉Linux环境下的用户管理、进程管理以及文件管理的相关操作命令。

掌握linux操作系统中相关的系统安全配置方法，建立linux操作系统的基本安全框架。

（二）实验要求根据实验中介绍的Linux操作系统的各项安全性实验要求，详细观察记录设置前后系统的变化，给出分析报告。

使用RPM对系统的软件进行管理，验证系统内软件的完整性，并分析结果。

试比较Linux下网了服务安全设置与Windows下安全设置异同。

二、实验环境安装Red hat9.0操作系统的计算机一台三、实验内容1、账户和口令安全2、文件系统管理安全3、查看和更改PAM模块设置4、RPM软件管理5、系统安全配置四、实验步骤任务一账户和口令安全1、查看和添加账户（1）在X_Windows窗口中单击鼠标右键，选择“信件中断”，输入下面的命令行：[root@localhost root]#useradd mylist利用useradd命令新建名为mylist的新账户。

（2）输入命令行：[root@localhost root]#cat/etc/shadow利用cat查看系统中的账户列表。

用su命令切换到新建的账户，重复步骤（2），检查shadow文件的权限设置是否安全。

设置安全时，普通用户mylist应该没有查看该系统文件的权限。

在终端中出现如下的提示：Cat:/etc/shadow:权限不够2、添加和更改密码（1）在终端输入[root@localhost root]#passwd mylist为新建账户添加密码。

注意：系统管理员无需输入原来密码即可以利用passwd命令添加或改变任意用户的密码，但普通用户只能改变自己的密码。

（2）输入后依次出现如下提示：Changjing passwd for user mylist.New passwd:Retype new passwd:Passwd:all authentication tokens updated susscessfully.输入密码，Linux系统不会将输入显示出来。