"操作系统原理实验八：进程同步机制实现与应用"

实验八实验报告1：进程同步机制与信号量机制 本次实验的目的是通过信号量实现进程同步机制，要求利用进程控制操作，创建父进程和两个子进程，实现子进程s向父进程f祝福，子进程d向父进程f送水果的功能。 实验方案： 1. 虚拟机配置：使用Vmware Workstation配置虚拟机，配置包括1个核心的处理器，4MB的内存，10MB的磁盘和1.44MB的软盘。 2. 软件工具与作用： - Notepad：用于编辑和编写代码； - 编译器：用于编译程序源代码； - 操作系统内核：需要实现信号量机制相关的系统调用； - C库：封装了与信号量机制相关的系统调用，使得在C语言中可以实现多进程同步的应用程序。 实验步骤： 1. 设计共享资源和阻塞队列：定义一个整数变量count来表示资源量，使用一个数组作为阻塞队列，该数组为循环队列，同时还需定义一个用于标志是否使用资源的标志位used。 2. 创建父进程和两个子进程：使用进程控制操作，在父进程f中创建两个子进程s和d。 3. 子进程s向父进程f祝福：子进程s使用一个循环，不断向父进程f发送祝福，每次将祝福写入共享数据a，直到父进程f从数组a中取走一个祝福并打印出来。 4. 子进程d向父进程f送水果：子进程d使用一个循环，不断向父进程f送水果，每次将水果放入果盘，直到父进程f从果盘中取出一个水果并吃掉。 5. 进行进程同步：使用信号量机制对子进程s和d进行同步控制，确保子进程s在父进程f从数组a中取走祝福之前不会进行下一次祝福操作，子进程d在父进程f从果盘中吃掉水果之前不会进行下一次送水果操作。 6. 反复进行以上步骤：父进程f将不断接收子进程s的祝福并打印出来，同时不断接收子进程d送来的水果并吃掉，实现进程间的同步和协作。 实验总结： 通过本次实验，我们成功利用信号量实现了进程的同步机制。通过创建父进程和两个子进程，父进程在接收到子进程s的祝福后才能吃水果，以及在收到子进程d的水果后才能再次接收祝福，实现了进程的同步和协作。这说明信号量机制可以很好地控制进程的执行顺序和协作，确保多个进程间的数据交互和同步操作的正确性和可靠性。实验过程中，我们还学习了如何配置虚拟机和使用编辑器、编译器等软件工具来支持实验的进行。通过实际编写代码和运行程序，我们更加深入地理解了进程同步机制和信号量机制的原理和实现方式。总的来说，本次实验对我们深入理解操作系统原理和进程同步机制有很大的帮助，是一次很有收获的实验。