操作系统实验

1、图书管理系统 以UNIX系统文件部分系统调用为基础设计一个简易的图书管理系统。要求实现：图书的录入、查询、借阅、清理、统计等功能、还要实现对每天的借阅情况进行统计并打印出统计报表，操作界面要尽量完善。图书资料信息必须保存在文件中。 2、信号通信与进程控制 (l)进程的创建：编写一段程序，使用系统调用fork()创建两个或多个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和其余为子进程在活动。 (2)进程的控制：在程序中使用系统调用lockf()来给每一个进程加锁，实现进程之间的互斥。 (3)进程通信：①软中断通信；②在程序中使用实例signal(SIGINT，SIG_IGN)和signal(SIGQUIT，SIG_IGN)进行通信操作，观察执行结果，并分析原因。 (4)软中断的捕获与重定义。首先定义一个服务函数function()，然后利用signal(sig，function)系统调用来实现中断的捕获与改道。 (5)使用操作系统保留给用户的信号SIGUSR1和SIGUSR2进行通信。 (6)扩展程序，使之成为信号或事件驱动的应用程序。 3、管道通信 利用UNIX系统提供的管道机制实现进程间的通信。 (1)管道通信。利用pipe()和lockf()系统调用，编写程序，实现同族进程间的通信。使用系统调用pipe()建立一条管道线；创建子进程P1、P2、…。子进程Pi分别向管道各写信息，而父进程则从管道中读出来自于各子进程的信息，实现进程家族间无名管道通讯。 扩展之，使之成为客户/服务器模式，并完成一定的任务（自己定义）。 (2)命名管道通信：利用mkfifo(name，mode)或mknod(name，mode,0)创建一个命名管道，然后利用它和文件部分系统调用实现不同进程间的通信。 改造之，使之成为客户/服务器模式，并完成一定的任务（自己定义）。 4、进程间通信(IPC)：消息机制 (1)消息的创建、发送和接收 使用系统调用msgget()，msgsnd()，msgget()，及msgctl()编制一长度为1K的消息发送和接收的程序。 1）为了便于操作和观察结果，用一个程序作为“引子”，先后fork()两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。SERVER和CLIENT也可分别为2个各自独立的程序。 2）SERVER端建立一个Key为175的消息队列，等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。SERVER每接收到一个消息后显示一句“(server)received”。 3）CLIENT端使用key为175的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，即是SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。 4）父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。 （2）功能扩展：在sever端创建一个服务函数，从而实现C/S通讯 要求SERVER每接收到一次数据后不仅仅显示“(server)received”，而是做一些其它事情，比如读取或查询某个文件，或者执行一个shell命令等。此功能可由设计者自己定义。 在此基础上可以扩展客户端，比如设计一个菜单界面，接收不同的选项，并发送到服务器端，请求对方提供服务。 5、进程间通信(IPC)：共享内存机制 (1) 共享存储区的创建，附接和断接 使用系统调用shmget()，shmat()，msgdt()，shmctl()，编制一长度为1K的消息发送和接收的程序。 1）为了便于操作和观察结果，用一个程序作为“引子”，先后fork()两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。SERVER和CLIENT也可分别为2个各自独立的程序。 2）SERVER端建立一个Key为375的共享区，并将第一个字节置为-1，作为数据空的标志，等待其他进程发来的消息。当该字节的值发生变化时，表示收到了信息，并进行处理。然后再次把它的值设为-1。如果遇到的值为0，则视为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。SERVER每接收到一次数据后显示“(server)received”。 3）CLIENT端建立一个Key为375的共享区，当共享取得第一个字节为-1时，SERVER端空闲，可发送请求。CLIENT随即填入9到0。期间等待Server端的再次空闲。进行完这些操作后，CLIENT退出。CLIENT每发送一次数据后显示“(client)sent”。 4）父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。 （2）功能扩展：在sever端创建一个服务函数，从而形成C/S通讯模式 要求SERVER每接收到一次数据后不仅仅显示“(server)received”，而是做一些其它事情，比如