西北工业大学操作系统实验报告实验四

实验四进度与线程一、实验目的1）理解进度的独立空间；2）理解线程的有关观点。二、实验内容与要求1、查阅资料，掌握进度创立和结构的有关知识和线程创立和结构的有关知识，认识C语言程序编写的有关知识；2、理解进度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（）创立子进度，察看该变量的变化；3）改正程序把shared变量定义到main（）函数以外，重复第（2）步操作，察看该变量的变化。3、理解线程的实验步骤1）编写一个程序，在其main（）函数中创立一个（或多个）线程，察看该线程是怎样与主线程并发运转的。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( )中创立一个线程，在main( )中和新线程shared进行循环加/减操作，察看该变量的变化；（3）改正程序把shared变量定义到main（）函数以内，重复第（2）步操作，察看该变量的变化。4、对整个实验过程进行剖析总结，给出详尽步骤；察看上述进度履行结果，并剖析原由；提交源程序清单，并附带流程图与说明。三、实验过程1、进度的与线程的创立和结构(1).进度的创立和结构进度简单来说就是在操作系统中运转的程序，它是操作系统资源管理的最小单位。可是进度是一个动向的实体，它是程序的一次履行过程。进度和程序的差别在于：进度是动向的，程序是静态的，进度是运转中的程序，而程序是一些保留在硬盘上的可履行代码。新的进度经过克隆旧的程序（目行进度）而成立。fork( )?和?clone( )（关于线程）系统调用可用来成立新的进度。（2）线程的创立和结构线程也称做轻量级进度。就像进度同样，线程在程序中是独立的、并发的履行路径，每个线程有它自己的货仓、自己的程序计数器和自己的局部变量。可是，与独立的进度对比，进度中的线程之间的独立程度要小。它们共享内存、文件句柄和其余每个进度应有的状态。线程的出现也其实不是为了代替进度，而是对进度的功能作了扩展。进度能够支持多个线程，它们看似同时履行，但互相之间其实不一样步。一个进度中的多个线程共享同样的内存地点空间，这就意味着它们能够接见同样的变量和对象，并且它们从同一堆中分派对象。只管这让线程之间共享信息变得更简单，但你一定当心，保证它们不会阻碍同一进度里的其余线程。线程与进度相像，是一段达成某个特定功能的代码，是程序中单个次序的流控制，但与进度不一样的是，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，而线程自己的数据往常只有微办理器的存放器数据，以及一个供程序履行时使用的货仓。因此系统在产生一个线程，或许在各个线程之间切换时，负担要比进度小得多，正因这样，线程也被称为轻型进度（light-weightprocess）。一个进度中能够包括多个线程。、理解进度的独立空间流程图以下所示：shared=1pid=fork( )ERRORpid<0YNYpid>0输出shared操作Npid==0输出shared操作Y（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以下所示

:#include<>intmain( ){intshared=1;shared++;printf("%d\n",shared);shared--;printf("%d\n",shared);shared++;printf("%d\n",shared);shared--;printf("%d\n",shared);return0;}运转结果以下图：（2）使用系统调用fork（）创立子进度，察看该变量的变化增添进度创立语句后，程序运转结果以下，子进度和父进度都履行了操作，且相互之间关于同一个变量shared的自加操作互不影响。代码以下列图所示：运转结果以下列图所示：（3）改正程序把shared变量定义到main（）函数以外，重复第（2）步操作，察看该变量的变化。当把shared放到主函数以外时，运转结果和内部时对比，并未发生变化。、理解线程流程图以下所示：开始开始设置全局变量创立主进度创立线程Sleep1SShared++输出Shared的值结束开始创立主进度开始设置全局变量创立线程Sleep1SShared++输出Shared的值结束1）编写一个程序，在其main（）函数中创立一个（或多个）线程，察看该线程是怎样与主线程并发运转的。输出每次操作后的结果源代码部分以下所示：运转结果以下列图所示：原文链接：（2）Linux开发模式与FreeBSD开发模式的比较。（2）在main( )函数外定义一个变量main( )中和新线程shared进行循环加

shared（全局变量），在/减操作，察看该变量的变化

main( )

中创立一个线程，在源代码以下所示：运转结果以下列图所示：（3）改正程序把

shared

变量定义到

main

（）函数以内，重复第（

2）步操作，察看该变量的变化部分代码截图以下：在这类状况下，直接编译，会发生错误，截图以下：四、实验剖析与总结1.关于fork( )语句的使用仍是不够娴熟和清楚，在使用的过程中过于心急，对程序本真的内在含义理解不清楚，还要在课后仔细的学习和填补不足。2.实验过程中，沟通很重要，可是仍是要增强自己的学习能力，提升对程序的理解能力和使用技巧。开始时不知道该怎样结构线程，在查察了资料以后，开始略微有些理解了，在后边慢慢的实践过程中，逐渐对线程的创立和使用等有了更为深入的认识。4.在理解线程的有