华工操作系统实验.docx
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华工操作系统实验.docx
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华工操作系统实验
一、实验步骤:
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:
Thoseoutputcomefromchild,[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:
Thoseoutputcomefromchild,[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。
二、实验数据:
文件:
#include
#include
#include<>
#include<>
#include<>
usingnamespacestd;
stringgetTime()an_ch2_1b");
return0;
}
文件:
#include
#include<>
#include<>
#include<>
intshared_var=0;
void*thread(void*arg)
{
while
(1)
{
printf("inthethreadshared_var:
%d\n",--shared_var);
}
}
intmain()
{
pthread_tpt;
intret=pthread_create(&pt,NULL,(void*)thread,NULL);
if(ret!
=0)printf("failtocreatethread\n");
while
(1)
{
printf("inthemainshared_var:
%d\n",++shared_var);
}
pthread_join(pt,NULL);
return0;
}
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.用线程实现睡觉的理发师问题,(同步互斥方式采用信号量或mutex方式均可)
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。
1.生产者消费者问题()
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#defineN10...%d个顾客正在接待室等待。
\n",--waiting);
sleep
(2);
printf("一名顾客理发完成。
\n");
work=0;
sem_post(&barber);
if(waiting==0)printf("无顾客,理发师睡觉\n");
}
}
void*Customer(void*arg)
{
int*p=(int*)arg;
intx=*p;
pthread_mutex_lock(&mutex);
if(chairs>0)
{
chairs--;
sem_post(&customer);
if(waiting==0&&work==0)
{
printf("第%d个顾客进来,唤醒理发师...\n",++x);
waiting++;
}
elseprintf("第%d个顾客进来,%d个顾客正在接待室等待...\n",x+1,++waiting);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_wait(&barber);
}
else
{
pthread_mutex_unlock(&mutex);
printf("第%d个顾客进来,没有座位而离开!
\n",x+1);
}
}
intmain()
{
sem_init(&customer,0,0);
sem_init(&barber,0,1);
chairs=N;
pthread_tbar;
pthread_tcus[N*100];
intcus_id[N*100];
pthread_create(&bar,NULL,Barber,NULL);
inti;
srand(time(0));
for(i=0;i { usleep(100000*(rand()%30)); cus_id[i]=i; pthread_create(&cus[i],NULL,Customer,&cus_id[i]); } pthread_join(bar,NULL); for(i=0;i { pthread_join(cus_id[i],NULL); } } 2.读者写者问题() #include<> #include<> #include<> #include #include<> #include<> #include<> #include<> sem_tRWMutex,mutex1,mutex2,mutex3,wrt; intwriteCount,readCount; structdata { intid; intlastTime; }; void*Reader(void*param) { intid=((structdata*)param)->id; intlastTime=((structdata*)param)->lastTime; printf("读进程%d等待读入\n",id); sem_wait(&mutex3); sem_wait(&RWMutex); sem_wait(&mutex2); readCount++; if(readCount==1)sem_wait(&wrt); sem_post(&mutex2); sem_post(&RWMutex); sem_post(&mutex3); printf("读进程%d开始读入,%d秒后完成\n",id,lastTime); sleep(lastTime); printf("读进程%d完成读入\n",id); sem_wait(&mutex2); readCount--; if(readCount==0)sem_post(&wrt); sem_post(&mutex2); pthread_exit(0); } void*Writer(void*param){ intid=((structdata*)param)->id; intlastTime=((structdata*)param)->lastTime; printf("写进程%d等待写入\n",id); sem_wait(&mutex1); writeCount++; if(writeCount==1)sem_wait(&RWMutex); sem_post(&mutex1); sem_wait(&wrt); printf("写进程%d开始写入,%d秒后完成\n",id,lastTime); sleep(lastTime); printf("写进程%d完成写入\n",id); sem_post(&wrt); sem_wait(&mutex1); writeCount--; if(writeCount==0)sem_post(&RWMutex); sem_post(&mutex1); pthread_exit(0); } intmain() { pthread_ttid; pthread_attr_tattr; pthread_attr_init(&attr); sem_init(&mutex1,0,1); sem_init(&mutex2,0,1); sem_init(&mutex3,0,1); sem_init(&wrt,0,1); sem_init(&RWMutex,0,1); readCount=writeCount=0; intid=0; srand(time(0)); while (1) { introle=rand()%100; intlastTime=rand()%10; id++; structdata*d=(structdata*)malloc(sizeof(structdata)); d->id=id; d->lastTime=lastTime; if(role<50)continue; inti; if(p_dirent->d_type==DT_DIR) { intcurDirentNameLen=strlen(direntName2)+1; backupDirName=(char*)malloc(curDirentNameLen); memset(backupDirName,0,curDirentNameLen); memcpy(backupDirName,direntName2,curDirentNameLen); strcat(direntName2,"/"); strcat(direntName2,p_dirent->d_name); findfile(fileName1,direntName1,direntName2); memcpy(direntName2,backupDirName,curDirentNameLen); free(backupDirName); backupDirName=NULL; } elseif(! strcmp(fileName1,p_dirent->d_name)) { charFileDirName[256]; strcpy(FileDirName,direntName2); intcurDirentNameLen=strlen(direntName2)+1; backupDirName=(char*)malloc(curDirentNameLen); memset(backupDirName,0,curDirentNameLen); memcpy(backupDirName,FileDirName,curDirentNameLen); strcat(FileDirName,"/"); strcat(FileDirName,p_dirent->d_name); strcat(command,direntName1); strcat(command,""); strcat(command,FileDirName); printf("%s%s\n",p_dirent->d_name,"文件相同,比较: "); system(command); } } closedir(p_dir); } voidcomparefile(chardirentName1[],chardirentName2[]) { charcommand[512]; DIR*p_dir=NULL; structdirent*p_dirent=NULL; p_dir=opendir(direntName1); if(p_dir==NULL) { my_error("opendirerror"); } while((p_dirent=readdir(p_dir))! =NULL) { char*backupDirName=NULL; if(p_dirent->d_name[0]=='.') { continue; } inti; if(p_dirent->d_type==DT_DIR) { intcurDirentNameLen=strlen(direntName1)+1; backupDirName=(char*)malloc(curDirentNameLen); memset(backupDirName,0,curDirentNameLen); memcpy(backupDirName,direntName1,curDirentNameLen); strcat(direntName1,"/"); strcat(direntName1,p_dirent->d_name); comparefile(direntName1,direntName2); memcpy(direntName1,backupDirName,curDirentNameLen); free(backupDirName); backupDirName=NULL; } else { charFileDirName[256]; strcpy(FileDirName,direntName1); intcurDirentNameLen=strlen(direntName1)+1; backupDirName=(char*)malloc(curDirentNameLen); memset(backupDirName,0,curDirentNameLen); memcpy(backupDirName,FileDirName,curDirentNameLen); strcat(FileDirName,"/"); strcat(FileDirName,p_dirent->d_name); findfile(p_dirent->d_name,FileDirName,direntName2); } } closedir(p_dir); } voidPrintDirentStruct(chardirentName[],intlevel) { DIR*p_dir=NULL; structdirent*p_dirent=NULL; p_dir=opendir(direntName); if(p_dir==NULL) { my_error("opendirerror"); } while((p_dirent=readdir(p_dir))! =NULL) { char*backupDirName=NULL; if(p_dirent->d_name[0]=='.') { continue; } inti; for(i=0;i { printf("│"); printf(""); } printf("├───"); printf("%s\n",p_dirent->d_name); _PC_PATH_MAX); if((buf=(char*)malloc((size_t)size))! =NULL) cwd=getcwd(buf,(size_t)size); printf("%s$",cwd); } voidgetcmd(char*cmd) { while((cmd[0]=getchar())==''); inti=0; do{ i++; cmd[i]=getchar(); }while(cmd[i]! ='\n'&&i<=MAX_CMD_LEN); if(i>MAX_CMD_LEN) { perror("命令行的长度超限"); Route(); } cmd[i]='\0'; } intmain() { charcmd[MAX_CMD_LEN+1]; printf("entersehll....\n"); while (1) { Route(); memset(cmd,0,sizeof(cmd)); getcmd(cmd); if(strncmp(cmd,"exit",4)==0) { printf("Successfulexit.....\n"); break; } if(strncmp(cmd,"cd",2)==0) { printf("nowdocd........\n"); char*path=(char*)malloc(MAX_CMD_LEN+1); if(path==NULL) { printf("memerysetfail\n"); exit(0); } inti=2; while(cmd[i]=='')i++; intj=0; while(cmd[i]! ='\0') { path[j++]=cmd[i++]; } path[j]='\0'; chdir(path); if(errno! =0) { printf("error: %s\n",strerror(errno)); exit(0); } printf("nowthepathis: %s\n",path); free(path); } elsesystem(cmd); if(errno! =0) { printf("error: %s\n",strerror(errno)); exit(0); } } return0; }
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 华工 操作系统 实验