操作系統(tǒng)進程控制實驗報告分析解析.doc

操作系統(tǒng)實驗報告實驗題目：進程控制 專 業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù) 學(xué) 生 姓 名 班 級 學(xué) 號 12006715 指 導(dǎo) 教 師 指 導(dǎo) 單 位 計算機學(xué)院 日 期 2014年11月13日 教師評語教師簽名： 年 月 日成績評定備 注一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)和了解進程控制的基本和常用的系統(tǒng)調(diào)用 forkwaitsleepexitexec等等2. 查看 /usr/src/include/sched.h中的task_struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并分析Linux 操作系統(tǒng)進程狀態(tài)。 3.通過進程創(chuàng)建的應(yīng)用實例，深刻理解進程創(chuàng)建的過程將以下例題輸入運行，并分析運行結(jié)果 程序例題1 #include #include #include int main(void) pid_t pid; int data=5; if(pid=fork()0) printf(fork errorn); exit(0); else if(pid=0) data-; printf(childs data is:%dn,data); exit(0); else printf(parents data is:%dn,data); exit(0); 程序例題2 用fork創(chuàng)建一個子進程，由其調(diào)用execve啟動shell命令ps查看系統(tǒng)當前的進程信息 #include #include #include main( ) pid_t pid; char *path=/bin/ps; char *argv5= ps,-a,-x,NULL; printf(“Run ps with execve by child process:n”); if(pid=fork( )0) printf(“fork error!”); exit(0); else if (pid=0) if(execve(path,argv,0)0) printf(“fork error!”); exit(0); printf(“child is ok!n”); exit(0); wait( ); printf(“it is ok!n”); exit(0); 3.創(chuàng)建一個共享內(nèi)存，實現(xiàn)一個生產(chǎn)者進程寫共享內(nèi)存，一個消費者進程讀共享內(nèi)存，并在寫前讀后輸出寫和讀的內(nèi)容。4.創(chuàng)建一個共享文件，實現(xiàn)一個寫者進程寫文件，2個讀者在寫者寫后分別讀出文件的內(nèi)容，并給出讀后評價。二、實驗指導(dǎo) Linux中與進程控制相關(guān)的幾個主要系統(tǒng)調(diào)用 名/格式/參數(shù)功能返回值的解釋fork( )、vfork( ) 創(chuàng)建一個字進程 對父進程：返回子進程號 對子進程：返回0 錯誤：返回-1 #include execve(char *file,char *argv,char *envp) 用指定程序覆蓋當前程序代碼 正確：0 錯誤：-1 #include #include pid_t wait(int *statloc) 等待進程終止 正確：子進程的ID 錯誤：-1 getpid( )、getppid( ) 獲得進程號 #include void exit(int status) 進程正常結(jié)束 三、實驗步驟（附程序原碼）實驗一：創(chuàng)建文件wang.c，編寫C語言程序，實現(xiàn)在程序運行時通過系統(tǒng)調(diào)用fork（）創(chuàng)建兩個子進程，使父，子三進程并發(fā)進行，父親進程執(zhí)行時屏幕顯示“parent”,兒子進程執(zhí)行時屏幕顯示“son”，女兒進程執(zhí)行時屏幕顯示“daugher”。程序如下：（進程一）#includeint main() int p1,p2,i; while(p1=fork()=-1); if(p1=0) for(i=0;i4;i+) printf(daughter%dn,i); else while(p2=fork()=-1); if(p2=0) for(i=0;i4;i+) printf(son%dn,i); else for(i=0;i4;i+) printf(parent%dn,i); （進程二）#includeint main() int pid; pid=fork(); switch(pid) case -1:printf(fork failn);exit(1); case 0:printf(subprocessn);exit(0); default:wait(0);printf(completedn);exit(0); 實驗二：編寫程序，用fork創(chuàng)建兩個子進程，再用系統(tǒng)調(diào)用signal讓父進程捕捉鍵盤上傳來的中斷信號，捕捉到中斷信號后，父進程用系統(tǒng)調(diào)用kill向兩個子進程發(fā)出信號，子進程終止。父進程等待兩個子進程終止后終止。程序代碼如下#include#include#includevoid waiting(),stop();int wait_mark;int main() int p1,p2,stdout; signal(SIGINT,stop); while(p1=fork()=-1); if(p10) while(p2=fork()=-1); if(p20) wait_mark=1; sleep(5); waiting(); kill(p1,16); kill(p2,17); wait(0); wait(0); printf(Parent process is killed!n); exit(0); else wait_mark=1; signal(17,stop); waiting(); lockf(stdout,1,0); printf(Child process 2 is killed by parent!n); lockf(stdout,0,0); exit(0); else wait_mark=1; signal(16,stop); waiting(); lockf(stdout,1,0); printf(Child process 1 is killed by parent!n); lockf(stdout,0,0); exit(0); void waiting() while(wait_mark!=0); void stop() wait_mark=0; 四、運行結(jié)果及其結(jié)果分析實驗一：結(jié)果分析：0：在子進程中，pid變量保存的fork()返回值為0，表示當前進程是子進程。0:在父進程中，pid變量保存的fork（）返回值為子進程的pid值。-1：創(chuàng)建失敗。實驗二：結(jié)果分析：從鍵盤輸入中斷信號，父進程收到中斷信號用系統(tǒng)調(diào)用kill向兩個子進程發(fā)出信號，子進程收到信號后分別輸出Child process 1 is killed by parent!，Child process 2 is killed by parent!結(jié)束進程并exit(0)，父進程收到兩個exit(0)后輸出Parent process is killed!結(jié)束進程。五、思考題1、當首次調(diào)用新創(chuàng)建進程時，其入口在哪里？解：調(diào)用fork函數(shù)的下一條語句開始。2、可執(zhí)行文件加載時進行了哪些處理？解：可執(zhí)行文件加載時首先是創(chuàng)建一個新進程的fork系統(tǒng)調(diào)用，然后用于實現(xiàn)進程自我終止的exit系統(tǒng)調(diào)用；改變進程原有代碼的exec系統(tǒng)調(diào)用；用于將調(diào)用進程掛起并等待子進程終止的wait系統(tǒng)調(diào)用；獲得進程標識符的getpid系統(tǒng)調(diào)用等處理過程。3、什么是進程同步？wait( )是如何實現(xiàn)進程同步的？解：異步環(huán)境下的一組并發(fā)進程因直接制約而