华工操作系统实验

华工操作系统实验华工操作系统实验华工操作系统实验xxx公司华工操作系统实验文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度一、实验步骤：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。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<iostream>#include<string>#include<>#include<>#include<>usingnamespacestd;stringgetTime()an_ch2_1b");return0;}文件:#include<sys/>#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；}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。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。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。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<N*100;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<N*100;i++){pthread_join(cus_id[i],NULL);}}读者写者问题（）#include<>#include<>#include<>#include<sys/>#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<level;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()