Linux進(jìn)程管理編程(進(jìn)程的創(chuàng)建)

1、實(shí)訓(xùn)1 Linux進(jìn)程管理命令的使用實(shí)訓(xùn)目標(biāo)：（1） 掌握Linux中ps命令使用方法。（2） 掌握Linux中top命令使用方法。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：（1） 使用ps命令查看進(jìn)程。（2） 使用top命令查看進(jìn)程。實(shí)訓(xùn)步驟：（1） 使用ps命令查看進(jìn)程。a. 不帶參數(shù)的ps命令：# psb. 帶參數(shù)的ps命令：# ps aux（2） 使用top命令查看進(jìn)程。 a. 監(jiān)視特定用戶：$ top:輸入此命令，按【Enter】鍵，查看執(zhí)行結(jié)果。 u: 然后輸入“u”按【Enter】鍵，再輸入用戶名，即可。b. 終止指定的進(jìn)程：$ top：輸入此命令，按【Enter】鍵，查看執(zhí)行結(jié)果。 k: 然后輸入“k”按【E

2、nter】鍵，再輸入要結(jié)束的進(jìn) 程ID號(hào)。實(shí)訓(xùn)2 Linux進(jìn)程管理編程（進(jìn)程的創(chuàng)建）實(shí)訓(xùn)目標(biāo)：掌握fork（）系統(tǒng)調(diào)用的使用。 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：寫出如下程序的執(zhí)行結(jié)果，并畫出該進(jìn)程家族樹。/*fork()*/#include<stdio.h>main（）fork(); /*父進(jìn)程1創(chuàng)建子進(jìn)程2*/ fork();/*父進(jìn)程返回后分別再創(chuàng)建各自的子進(jìn)程3、4*/ fork(); /*父進(jìn)程1、2、3、4返回后分別再創(chuàng)建各自的子進(jìn)程5、6、7、8*/putchar(A);/*每個(gè)進(jìn)程都要輸出A*/putchar(n); /*輸出A后按【Enter】鍵換行*/實(shí)訓(xùn)步驟：（1） 新建并編輯fo

3、rk3.c.（2） 編譯fork3.c。 cathyastu 桌面 $ gcc -o fork3 fork3.c（3） 執(zhí)行fork3，結(jié)果如下。 cathyastu 桌面 $ ./fork3 A A A A A A A A cathyastu 桌面 $（4） 查看該進(jìn)程執(zhí)行結(jié)果為八個(gè)“A”，說明有八個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生。其進(jìn)程關(guān)系如圖38所示。12354678圖38 調(diào)用三次fork（）的進(jìn)程家族樹步驟24的執(zhí)行結(jié)果實(shí)訓(xùn)3 Linux進(jìn)程管理編程（父子進(jìn)程的同步）實(shí)訓(xùn)目標(biāo)：掌握fork()系統(tǒng)調(diào)用的使用。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：實(shí)現(xiàn)子進(jìn)程先輸出“B”然后父進(jìn)程再輸出“A”，源程序命名為synl.c。實(shí)訓(xùn)步驟：（1）

4、 編寫源文件synl.c為以下內(nèi)容（執(zhí)行內(nèi)容如圖1）： #include<stdio.h> main() int p1; while(p1=fork()=-1）； if (p1>0) wait(0); /父進(jìn)程等待子進(jìn)程終止 putchar(A); Putchar(n); else putchar(B); putchar(n); exit(0); /子進(jìn)程向父進(jìn)程發(fā)終止信號(hào)0 （2） 編譯（如圖2）。（3） 執(zhí)行(如圖2)： cathyastu 桌面 $ ./synl B A cathyastu 桌面 $ 源程序編譯連接并多次運(yùn)行后的結(jié)果都是子進(jìn)程先輸出“B”父進(jìn)程后輸出“A

5、”，說明父進(jìn)程等待子進(jìn)程的同步關(guān)系成立。圖1圖2實(shí)訓(xùn)4 Linux進(jìn)程管理編程（生產(chǎn)者消費(fèi)者問題）實(shí)訓(xùn)目標(biāo)：掌握Linux關(guān)于同步、互斥信號(hào)量的使用。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容： 設(shè)父進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程作為生產(chǎn)者，創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程作為消費(fèi)者，這三個(gè)子進(jìn)程使用一個(gè)共享內(nèi)存，如圖39所示，該共享內(nèi)存定義為具有五個(gè)變量的數(shù)組，每個(gè)變量表示一個(gè)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)號(hào)為04.生產(chǎn)者進(jìn)程依次往緩沖區(qū)04中寫十個(gè)數(shù)據(jù)110，兩個(gè)讀進(jìn)程依次從緩沖區(qū)04中輪流取出這10個(gè)數(shù)據(jù)。使用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程讀寫緩沖區(qū)的同步和互斥。 分析： （1）需要?jiǎng)?chuàng)建三個(gè)子進(jìn)程：生產(chǎn)者、消費(fèi)者A、消費(fèi)者B； （2）需要使用三個(gè)信號(hào)量：empty、full、mut

6、ex，分別表示緩沖區(qū)是否有空、是否有 數(shù)和互斥信號(hào)量，其初值分別為：5,0,1； （3）需要兩個(gè)共享內(nèi)存：array和get，分別表示多緩沖區(qū)數(shù)組變量array04和消費(fèi) 者讀緩沖區(qū)號(hào)的計(jì)數(shù)get，get計(jì)數(shù)由兩個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程共享，由于生產(chǎn)者只有一個(gè)， 所以寫緩沖區(qū)的計(jì)數(shù)set不需要使用共享內(nèi)存。實(shí)訓(xùn)步驟：（1） 新建并編輯編寫源文件為以下內(nèi)容：#include<sys/types.h>#include<linux/sem.h>#include<linux/shm.h>#include<unistd.h>#include<stdio.h>

7、;#include<errno.h>#include<time.h>#define MAXSHM 5 /定義緩沖區(qū)數(shù)組的下標(biāo)變量個(gè)數(shù)/*定義信號(hào)量的內(nèi)部標(biāo)識(shí)*/int fullid;int emptyid;int mutexid;int main() /*定義共享內(nèi)存的ID */ int arrayid; int getid; /*定義共享內(nèi)存虛擬地址*/ int *array; int *get; /*創(chuàng)建共享內(nèi)存*/arrayid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int)*MAXSHN,IPC_CREAT|0666); getid=shmget(

8、IPC_PRIVATE,sizeof(int),IPC_CREAT|0666); /*初始化共享內(nèi)存*/ array=(int *) shmat(arrayid,0,0); get=(int *) shmat(getid,0,0); *get=0; /* 定義信號(hào)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) */ struct sembuf P,V; union semun arg; /* 創(chuàng)建信號(hào)量 */ fullid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666); emptyid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666); mutexid=semget(IPC_P

9、RIVATE,1,IPC_CREAT|0666); /*初始化信號(hào)量 */ arg.val=0; /初始時(shí)緩沖區(qū)中無(wú)數(shù)據(jù) if(semctl(fullid,0,SETVAL,arg)=-1) perror("semctl setval error"); arg.val=MAXSHM; /初始時(shí)緩沖區(qū)中有5個(gè)空閑的數(shù)組元素 if(semctl(emptyid,0,SETVAL,arg)=-1) perror("semctl setval error"); arg.val=1; /初始時(shí)互斥信號(hào)為1，允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入 if(semctl(mutexid,0,

10、SETVAL,arg)=-1) perror("semctl setval error"); /* 初始化 P V操作 */ P.sem_num=0; P.sem_op=-1; P.sem_flg=SEM_UNDO; V.sem_num=0; V.sem_op=1; V.sem_flg=SEM_UNDO; /* 生產(chǎn)者進(jìn)程 */ if(fork()=0) int i=0; int set=0; while(i<10) semop(emptyid,&P,1); /對(duì) emptyid執(zhí)行P操作 semop(mutexid,&P,1); /對(duì) mutexid

11、執(zhí)行 P操作 arrayset%MAXSHM=i+1; printf("Producer put number %d to No.%dn",arrayset%MAXSHM,set%MAXSHM); set+; /寫計(jì)數(shù)加1 semop(mutexid,&V,1); /對(duì)mutexid執(zhí)行 V 操作 semop(fullid,&V,1); /對(duì)fullid執(zhí)行 V 操作 i+; sleep(3); /等待消費(fèi)者進(jìn)程執(zhí)行完畢 printf("Poducer if overn"); exit(0); else /* 消費(fèi)者A進(jìn)程 */ if(f

12、ork()=0) while(1) if(*get=10) break; semop(fullid,&P,1); /對(duì)fullid執(zhí)行 P 操作 semop(mutexid,&P,1); /對(duì)mutexid執(zhí)行 P 操作 printf("The ConsumerA get number from No.%dn",(*get)%MAXSHM); (*get)+; /讀計(jì)數(shù)加1 semop(mutexid,&V,1); /對(duì)mutexid執(zhí)行 V 操作 semop(emptyid,&V,1); /對(duì)fullid執(zhí)行 V 操作 sleep(1);

13、printf("ConsunerA is overn"); exit(0); else /*消費(fèi)者B進(jìn)程 */ if(fork()=0) while(1) if(*get=10) break; semop(fullid,&P,1); /對(duì)fullid執(zhí)行 P 操作 semop(mutexid,&P,1); /對(duì)mutexid執(zhí)行 P 操作 printf("The ConsumerA get number from No.%dn",(*get)%MAXSHM); (*get)+; /讀計(jì)數(shù)加1 semop(mutexid,&V,1)

14、; /對(duì)mutexid執(zhí)行 V 操作 semop(emptyid,&V,1); /對(duì)emptyid執(zhí)行 V 操作 sleep(1); printf("ConsunerB is overn"); exit(0); /* 父進(jìn)程返回后回收3個(gè)子進(jìn)程 */ wait(0); wait(0); wait(0); /* 斷開并撤消2個(gè)共享內(nèi)存 */ shmdt(array); shmctl(arrayid,IPC_RMID,0); shmctl(get); shmctl(getid,IPC_RMID,0); /* 撤消3個(gè)信號(hào)量集 */ semctl(emptyid,IPC_RMID,