試驗(yàn)二--進(jìn)程管理資料

1、實(shí)驗(yàn)二 進(jìn)程管理(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驅(qū)嶒?yàn)原理1加深對進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別。 2進(jìn)一步認(rèn)識并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)。3分析進(jìn)程競爭資源現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥的方法。4了解 Linux 系統(tǒng)中進(jìn)程通信的基本原理。(二)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1進(jìn)程的創(chuàng)建。2進(jìn)程的控制。3編寫一段程序，使其現(xiàn)實(shí)進(jìn)程的軟中斷通信。要求：使用系統(tǒng)調(diào)用 fork() 創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用 signal() 讓父進(jìn)程捕捉 鍵盤上來的中斷信號(即按 DE鍵)；當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用 Kill()向兩 個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止：Child Processll is Killed by

2、Parent!Child Processl2 is Killed by Parent! 父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，輸出如下的信息后終止Parent Process is Killed!在上面的程序中增加語句 sig nal (SIGNAL, SIG-IGN)和sig nal (SIGQUIT,SIG-IGN), 觀察執(zhí)行結(jié)果，并分析原因。4 進(jìn)程的管道通信。 編制一段程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管理通信。使用系統(tǒng)調(diào)用pipe()建立一條管道線；兩個(gè)子進(jìn)程 P1和P2分別向管道中寫一句話：Child 1 is sending a message!Child 2 is sending a message!

3、而父進(jìn)程則從管道中讀出來自于兩個(gè)子進(jìn)程的信息，顯示在屏幕上。要求父進(jìn)程先接收子進(jìn)程 P1發(fā)來的消息，然后再接收子進(jìn)程P2發(fā)來的消息。實(shí)驗(yàn) 2 指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 進(jìn)程的創(chuàng)建任務(wù)編寫一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用 fork( )創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程。當(dāng)此程序運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)中有 一個(gè)父進(jìn)程和兩個(gè)子進(jìn)程活動。讓每一個(gè)進(jìn)程在屏幕上顯示一個(gè)字符；父進(jìn)程顯示字符“ a”，子進(jìn)程分別顯示字符“ b”和“ c”。試觀察記錄屏幕上的顯示結(jié)果，并分析原因。 程序#include<stdio.h>main()int p1,p2;if(p1=fork()/*子進(jìn)程創(chuàng)建成功 */putchar('b');

4、elseif(p2=fork() /* 子進(jìn)程創(chuàng)建成功 */ putchar('c');else putchar('a');/* 父進(jìn)程執(zhí)行 */<運(yùn)行結(jié)果 >但各個(gè)進(jìn)程的時(shí)間片再觀察程序執(zhí)行時(shí)屏幕 來給每個(gè)程序加鎖，可bca( 有時(shí)會出現(xiàn) abc 的任意的排列 ) 分析：從進(jìn)程執(zhí)行并發(fā)來看，輸出 abc 的排列都是有可能的。 原因：fork()創(chuàng)建進(jìn)程所需的時(shí)間雖然可能多于輸出一個(gè)字符的時(shí)間， 的獲得卻不是一定是順序的，所以輸出 abc 的排列都是有可能的。2進(jìn)程的控制<任務(wù) >修改已編寫好的程序， 將每個(gè)程序的輸出由單個(gè)字符改為一句話

5、， 上出現(xiàn)的現(xiàn)象，并分析其原因。如果在程序中使用系統(tǒng)調(diào)用 lockf() 以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的互斥，觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)象。程序 1#include<stdio.h>main()int p1,p2,i;if(p1=fork()for(i=0;i<500;i+)printf("parent%dn",i);wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會終止 */ exit(0);elseif(p2=fork()for(i=0;i<500;i+)printf("son %dn",i);wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程

6、不會終止 */ exit(0); /* 向父進(jìn)程信號 0 且該進(jìn)程退出 */elsefor(i=0;i<500;i+)printf( gr“andchild %dn",i);exit(0);運(yùn)行結(jié)果pare nt .songrandchild grandchild 或 grandchild son grandchild son parent分析：由于函數(shù) printf() 輸出的字符串之間不會被中斷，因此 , 每個(gè)字符串內(nèi)部的字符 順序輸出時(shí)不變。但是 , 由于進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)的調(diào)度順序和父子進(jìn)程的搶占處理機(jī)問題， 輸出字符串的順序和先后隨著執(zhí)行的不同而發(fā)生變化。這與打印單字符的

7、結(jié)果相同。程序 2 #include<stdio.h>#include<stdio.h>main()int p1,p2,i;if(p1=fork()lockf(1,1,0);for(i=0;i<500;i+)printf("parent %dn",i);lockf(1,0,0);wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會終止 */ exit(0);elseif(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i<500;i+)printf("son %dn",i);lockf(1,0,0);

8、wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會終止 */ exit(0);elselockf(1,1,0);for(i=0;i<500;i+) printf("daughter %dn",i);lockf(1,0,0);exit(0);<運(yùn)行結(jié)果輸出pare nt塊,son塊,gra ndchild 塊的順序可能不同，但是每個(gè)塊的輸出過程不會被 打斷。分析：因?yàn)樯鲜龀绦驁?zhí)行時(shí)，lockf(1,1,0)鎖定標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，lockf(1,0,0)解鎖標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，在lockf(1,1,0)與lockf(1,0,0)中間的for循環(huán)輸出不會被中斷，加鎖與不加鎖

9、效果不相 同。3軟中斷通信任務(wù) 1 編制一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用 fork() 創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用 signal() 讓父進(jìn) 程捕捉鍵盤上來的中斷信號(即按 ctrl+c 鍵)，當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用 kill() 向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕捉到信號后，分別輸出下列信息后終止： child process1 is killed by parent!child process2 is killed by parent!父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，輸出以下信息后終止：parent process is killed!<程序流程圖 >程序#in clude<

10、;stdio.h>#in clude<sig nal.h>#in clude< uni std.h>void wait in g(),stop(),alarm in g();int wait_mark;main()int p1,p2;if(p1=fork() /* 創(chuàng)建子進(jìn)程 p1*/if(p2=fork() /* 創(chuàng)建子進(jìn)程 p2*/wait_mark=1;signal(SIGINT,stop); /* 接收到 Ac 信號，轉(zhuǎn) stop*/ signal(SIGALRM,alarming);/* 接受 SIGALRM*/ waiting();kill(p1,16

11、);/*向 p1 發(fā)軟中斷信號 16*/kill(p2,17);/*向p2發(fā)軟中斷信號17*/wait(0);/* 同步 */wait(0);printf("parent process is killed!n"); exit(0);elsewait_mark=1;signal(17,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN); /*忽略 Ac 信號*/ while (wait_mark!=0);lockf(1,1,0);printf("child process2 is killed by parent!n"); lockf(1,0,0)

12、;exit(0);elsewait_mark=1; signal(16,stop);signal(SIGINT,SIGGN);/* 忽略 Ac 信號 */while (wait_mark!=0)lockf(1,1,0);printf("child process1 is killed by parent!n");lockf(1,0,0);exit(0);void waiting()sleep(5);if (wait_mark!=0)kill(getpid(),SIGALRM);void alarming()wait_mark=0;void stop()wait_mark=0

13、;<運(yùn)行結(jié)果 >不做任何操作等待五秒鐘父進(jìn)程回在子進(jìn)程縣推出后退出， 并打印退出的順序； 或者點(diǎn) 擊 ctrl+C 后程序退出并打印退出的順序。任務(wù) 2在 上 面 的 任 務(wù) 1 中 ， 增 加 語 句 signal(SIGINT,SIG_IGN) 和 語 句 signal(SIGQUIT,SIG_IGN) ，觀察執(zhí)行結(jié)果，并分析原因。這里， signal(SIGINT,SIG_IGN) 和 signal(SIGQUIT,SIG_IGN) 分別為忽略鍵信號以及忽略中斷信號。<程序 >#include<stdio.h>#include<signal.h&

14、gt;#include<unistd.h>int pid1,pid2;int EndFlag=0;int pf1=0;int pf2=0;void IntDelete()kill(pid1,16);kill(pid2,17);void Int1()printf("child process 1 is killed !by parentn"); exit(0);void Int2()printf("child process 2 is killed !by parentn"); exit(0);main()int exitpid;if(pid1

15、=fork()if(pid2=fork() signal(SIGINT,IntDelete); waitpid(-1,&exitpid,0); waitpid(-1,&exitpid,0); printf("parent process is killedn"); exit(0);else signal(SIGINT,SIG_IGN); signal(17,Int2); pause();else signal(SIGINT,SIG_IGN); signal(16,Int1); pause();運(yùn)行結(jié)果 請將上述程序輸入計(jì)算機(jī)后，執(zhí)行并觀察。3進(jìn)程的管道通信任

16、務(wù)pipe() 建立一條管道線。兩個(gè)子編制一段程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管道通信。使用系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)程pl和p2分別向通道個(gè)寫一句話：child1process is sending message!child2process is sending message!而父進(jìn)程則從管道中讀出來自兩個(gè)進(jìn)程的信息，顯示在屏幕上。程序#include <unistd.h>#include <signal.h>#include <stdio.h>int pid1,pid2;main( )int fd2;char outpipe100,inpipe100;pipe(fd);/* 創(chuàng)建一

17、個(gè)管道 */while (pid1=fork( )=-1);if(pid1=0)lockf(fd1,1,0);sprintf(outpipe,"child 1 process is sending message!"); /*把串放入數(shù)組 outpipe 中 */ write(fd1,outpipe,50);/*向管道寫長為 50 字節(jié)的串 */sleep(5);/*自我阻塞 5 秒*/lockf(fd1,0,0);exit(0);elsewhile(pid2=fork( )=-1);if(pid2=0)lockf(fd1,1,0); /* 互斥 */ sprintf(outpipe,"child 2 process is sending message!"); write(fd1,outpipe,50);sleep(5);lockf(fd1,0,0);exit(0);elsewait(0);/*同步 */read(fd0,inpipe,50); /* 從