西工大计算机操作系统实验报告,西工大操作系统实验报告os4.doc
西工大操作系统实验报告os4
篇一:西北工业大学-操作系统实验报告-实验四
实验四 进程与线程
一、 实验目的
(1)理解进程的独立空间;
(2)理解线程的相关概念。
二、 实验内容与要求
1、查阅资料,掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和构造的相关知识,了解C语言程序编写的相关知识;
2、理解进程的独立空间的实验内容及步骤
(1)编写一个程序,在其 main()函数中定义一个变量 shared,对其进行循环加/减操作,并输出每次操作后的结果;
(2)使用系统调用 fork()创建子进程,观察该变量的变化;
(3)修改程序把 shared变量定义到 main()函数之外,重复第(2)步操作,观察该变量的变化。
3、理解线程的实验步骤
(1)编写一个程序,在其 main()函数中创建一个(或多个)线程,观察该线程是如何与主线程并发运行的。输出每次操作后的结果;
(2)在 main()函数外定义一个变量shared(全局变量),在main()中创建一个线程,在 main()中和新线程shared进行循环加/减操作,观察该变量的变化;
(3)修改程序把shared变量定义到 main()函数之内,重复第(2)步操作,观察该变量的变化。
4、对整个实验过程进行分析总结,给出详细步骤;
(1) 观察上述进程执行结果,并分析原因;
(2) 提交源程序清单,并附加流程图与注释。
三、 实验过程
1、进程的与线程的创建和构造
(1).进程的创建和构造 进程简单来说就是在操作系统中运行的程序,它是操作系统资源管理的最小单位。但是进程是一个动态的实体,它是程序的一次执行过程。进程和程序的区别在于:进程是动态的,程序是静态的,进程是运行中的程序,而程序是一些保存在硬盘上的可执行代码。
新的进程通过克隆旧的程序(当前进程)而建立。fork() 和 clone()(对于线程)系统调用可用来建立新的进程。
(2)线程的创建和构造 线程也称做轻量级进程。就像进程一样,线程在程序中是独立的、并发的执行路径,每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。但是,与独立的进程相比,进程中的线程之间的独立程度要小。它们共享内存、文件句柄和其他每个进程应有的状态。 线程的出现也并不是为了取代进程,而是对进程的功能作了扩展。进程可以支持多个线程,它们看似同时执行,但相互之间并不同步。一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间,这就意味着它们可以访问相同的变量和对象,而且它们从同一堆中分配对象。尽管这让线程之间共享信息变得更容易,但你必须小心,确保它们不会妨碍同一进程里的其他线程。 线程与进程相似,是一段完成某个特定功能的代码,是程序中单个顺序的流控制,但与进程不同的是,同类的多个线程是共享同一块内存空间和一组系统资源的,而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据,以及一个供程序执行时使用的堆栈。所以系统在产生一个线程,或者在各个线程之间切换时,负担要比进程小得多,正因如此,线程也被称为轻型进程(light-weight process)。一个进程中可以包含多个线程。
2、理解进程的独立空间
流程图如下所示:
(1)编写一个程序,在其 main()函数中定义一个变量 shared,对其进行循环加/减操作,并输出每次操作后的结果
源程序如下所示:
#include
int main()
{
int shared=1;
shared++;
printf("%d\n", shared);
shared--;
printf("%d\n", shared);
shared++;
printf("%d\n", shared);
shared--;
printf("%d\n", shared);
return 0;
}
运行结果如图所示:
(2)使用系统调用 fork()创建子进程,观察该变量的变化
添加进程创建语句后,程序运行结果如下,子进程和父进程都执行了操作,且彼此之间对于同一个变量shared的自加操作互不影响。
代码如下图所示:
运行结果如下图所示:
(3)修改程序把 shared
变量的变化。 变量定义到 main()函数之外,重复第(2)步操作,观察该 当把shared放到主函数之外时,运行结果和内部时相比,并未发生变化。3、理解线程
流程图如下所示:
篇二:西工大计算机操作系统实验报告OS1
评语: 课中检查完成的题号及题数:
成绩:
指导教师: 课后完成的题号与题数:
实验
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