进程管理实验报告
1.实验目的:
(1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别; (2)进一步认识并发执行的实质;
(3)分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法; (4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。
2.实验预备内容
(1)阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理概念的理解; (2)阅读Linux的fork()源码文件,分析进程的创建过程。
3.实验内容
(1)进程的创建:
编写一段程序,使用系统调用fork() 创建两个子进程。当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
源代码如下:
#include
int main(int argc,char* argv[]) {
pid_t pid1,pid2; pid1 = fork(); if(pid1<0){
fprintf(stderr,\exit(-1); }
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else if(pid1 == 0){ printf(\} else{
pid2 = fork();
if(pid2<0){
fprintf(stderr,\ exit(-1);
}
else if(pid2 == 0){ printf(\} else{
printf(\sleep(2); exit(0);
} }
return 0; }
结果如下:
分析原因:
pid=fork();
操作系统创建一个新的进程(子进程),并且 在进程表中相应为它建
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立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序;上下文和数据,绝大部分就是 原进程(父进程)的拷贝,但它们是两个相互独立的进程!因此,这三个进程哪个先执行,哪个后执行,完全取决于操作系统的调度,没有固定的顺序。
(2)进程的控制
修改已经编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。
将父进程的输出改为father process completed
输出b的子进程改为输出child process1 completed 输出c的子进程改为输出child process2 completed 运行的结果如下:
理由同(1)
如果在程序中使用系统调用lockf () 来给每一个进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。
加锁之后的代码:
#include
int main(int argc,char* argv[]) {
pid_t pid1,pid2; pid1 = fork(); if(pid1<0){
fprintf(stderr,\
exit(-1);
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}
else if(pid1 == 0){ lockf(1,1,0);
printf(\
} else{ pid2 = fork(); if(pid2<0){
fprintf(stderr,\ exit(-1); }
else if(pid2 == 0){ lockf(1,1,0);
printf(\} else{
lockf(1,1,0);
printf(“father process is completed\\n”); sleep(2); exit(0); }
}
return 0; }
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所谓进程互斥,是指两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥.lockf()函数是将文件区域用作信号量(监视锁),或控制对锁定进程的访问(强制模式记录锁定)。试图访问已锁定资源的其他进程将返回错误或进入休态,直到资源解除锁定为止。而上面三个进程,不存在要同时进入同一组共享变量的临界区域的现象,因此输出和原来相同。
(3)
a) 编写一段程序,使其实现进程的软中断通信。
要求:使用系统调用fork() 创建两个子进程,再用系统调用signal() 让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按DEL键);当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用Kill() 向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止:
Child Process 1 is killed by Parent! Child Process 2 is killed by Parent!
父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止:
Parent Process is killed! 代码如下:
#include
while(wf!=0); }
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