實驗二進程管理

1、實驗二 進程管理（一）實驗目的或實驗原理1加深對進程概念的理解，明確進程和程序的區(qū)別。2進一步認識并發(fā)執(zhí)行的實質。3分析進程競爭資源現象，學習解決進程互斥的方法。4了解Linux系統(tǒng)中進程通信的基本原理。（二）實驗內容1進程的創(chuàng)建。2進程的控制。3編寫一段程序，使其現實進程的軟中斷通信。 要求：使用系統(tǒng)調用fork()創(chuàng)建兩個子進程，再用系統(tǒng)調用signal()讓父進程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按DEL鍵）；當捕捉到中斷信號后，父進程用系統(tǒng)調用Kill()向兩個子進程發(fā)出信號，子進程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止： Child Processll is Killed by Parent!

2、Child Processl2 is Killed by Parent! 父進程等待兩個子進程終止后，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signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 觀察執(zhí)行結果，并分析原因。4進程的管道通信。 編制一段程序，實現進程的管理通信。 使用系統(tǒng)調用pipe()建立一條管道線；兩個子進程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! 而父進程則

3、從管道中讀出來自于兩個子進程的信息，顯示在屏幕上。 要求父進程先接收子進程P1發(fā)來的消息，然后再接收子進程P2發(fā)來的消息。實驗2 指導實驗內容1 進程的創(chuàng)建任務編寫一段程序，使用系統(tǒng)調用fork( )創(chuàng)建兩個子進程。當此程序運行時，在系統(tǒng)中有一個父進程和兩個子進程活動。讓每一個進程在屏幕上顯示一個字符；父進程顯示字符“a”，子進程分別顯示字符“b”和“c”。試觀察記錄屏幕上的顯示結果，并分析原因。程序#includemain()int p1,p2;if(p1=fork() /*子進程創(chuàng)建成功*/ putchar(b);else if(p2=fork() /*子進程創(chuàng)建成功*/ putchar(

4、c); else putchar(a); /*父進程執(zhí)行*/bca(有時會出現abc的任意的排列)分析：從進程執(zhí)行并發(fā)來看，輸出abc的排列都是有可能的。原因：fork()創(chuàng)建進程所需的時間雖然可能多于輸出一個字符的時間，但各個進程的時間片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 進程的控制 修改已編寫好的程序，將每個程序的輸出由單個字符改為一句話，再觀察程序執(zhí)行時屏幕上出現的現象，并分析其原因。如果在程序中使用系統(tǒng)調用lockf()來給每個程序加鎖，可以實現進程之間的互斥，觀察并分析出現的現象。程序1#includemain()int p1,p2,i;if(p1=for

5、k() for(i=0;i500;i+) printf(parent%dn,i); wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止*/exit(0);else if(p2=fork() for(i=0;i500;i+) printf(son %dn,i); wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止*/ exit(0); /*向父進程信號0且該進程退出*/ else for(i=0;i500;i+) printf(“grandchild %dn,i); exit(0);運行結果parent.songrandchildgrandchild或grandchildsong

6、randchildsonparent分析：由于函數printf()輸出的字符串之間不會被中斷，因此,每個字符串內部的字符順序輸出時不變。但是 , 由于進程并發(fā)執(zhí)行時的調度順序和父子進程的搶占處理機問題，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。這與打印單字符的結果相同。程序2#include#includemain()int p1,p2,i;if(p1=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(parent %dn,i); lockf(1,0,0); wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止*/ exit(0);else

7、if(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(son %dn,i); lockf(1,0,0); wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止*/exit(0); else lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(daughter %dn,i); lockf(1,0,0); exit(0); 運行結果輸出parent塊,son塊,grandchild塊的順序可能不同，但是每個塊的輸出過程不會被打斷。分析：因為上述程序執(zhí)行時，lockf(1,1,0)鎖定標準輸出設備，lockf(1,0,0)

8、解鎖標準輸出設備，在lockf(1,1,0)與lockf(1,0,0)中間的for循環(huán)輸出不會被中斷，加鎖與不加鎖效果不相同。3軟中斷通信任務1編制一段程序，使用系統(tǒng)調用fork()創(chuàng)建兩個子進程，再用系統(tǒng)調用signal()讓父進程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按ctrl+c鍵），當捕捉到中斷信號后，父進程用系統(tǒng)調用kill()向兩個子進程發(fā)出信號，子進程捕捉到信號后，分別輸出下列信息后終止：child process1 is killed by parent!child process2 is killed by parent!父進程等待兩個子進程終止后，輸出以下信息后終止：parent pr

9、ocess is killed! 程序#include#include#include void waiting(),stop(),alarming();int wait_mark;main()int p1,p2;if(p1=fork() /*創(chuàng)建子進程p1*/if(p2=fork() /*創(chuàng)建子進程p2*/wait_mark=1;signal(SIGINT,stop); /*接收到c信號，轉stop*/signal(SIGALRM,alarming);/*接受SIGALRM*/waiting();kill(p1,16); /*向p1發(fā)軟中斷信號16*/ kill(p2,17); /*向p2發(fā)

10、軟中斷信號17*/ wait(0); /*同步*/wait(0);printf(parent process is killed!n);exit(0); else wait_mark=1;signal(17,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN); /*忽略 c信號*/while (wait_mark!=0);lockf(1,1,0);printf(child process2 is killed by parent!n);lockf(1,0,0);exit(0);elsewait_mark=1;signal(16,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN);

11、/*忽略c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; 不做任何操作等待五秒鐘父進程回在子進程縣推出后退出，并打印退出的順序；或者點擊ctrl+C后程序退出并打印退出的順序。任務2在上面的任務1中，增加語句si

12、gnal(SIGINT,SIG_IGN)和語句signal(SIGQUIT,SIG_IGN)，觀察執(zhí)行結果，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。#include#include#includeint 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);e

13、xit(0);void Int2()printf(child process 2 is killed !by parentn);exit(0);main()int exitpid;if(pid1=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(); elsesignal(SI

14、GINT,SIG_IGN);signal(16,Int1);pause();運行結果請將上述程序輸入計算機后，執(zhí)行并觀察。3 進程的管道通信任務 編制一段程序，實現進程的管道通信。使用系統(tǒng)調用pipe()建立一條管道線。兩個子進程p1和p2分別向通道個寫一句話： child1 process is sending message!child2 process is sending message!而父進程則從管道中讀出來自兩個進程的信息，顯示在屏幕上。程序#include #include #include int pid1,pid2; main( ) int fd2;char outpipe

15、100,inpipe100;pipe(fd); /*創(chuàng)建一個管道*/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); else while(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); else wait(0); /*同步*/ read(fd0,inp