實(shí)驗(yàn)一 Linux環(huán)境下的進(jìn)程管理

1、軟 件 學(xué) 院上 機(jī) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱： 操作系統(tǒng)原理 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 實(shí)驗(yàn)一 Linux環(huán)境下的進(jìn)程管理 實(shí) 驗(yàn) 室： 耘慧402 姓 名： 王欣鴻 學(xué) 號(hào)： 1320010724 專業(yè)班級(jí)： 軟件13-7 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2015/12/06 實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)閱教師一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?.加深對(duì)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(shí)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)；3.分析進(jìn)程爭(zhēng)用資源的現(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)性質(zhì)驗(yàn)證性三、 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí) 4學(xué)時(shí)四、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1給出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具體描述； 1）進(jìn)程的創(chuàng)建 編寫

2、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(dòng)。讓每一個(gè)進(jìn)程在屏幕上顯示一個(gè)字符；父進(jìn)程顯示字母a，子進(jìn)程顯示字母b和c。 2）進(jìn)程的控制 修改已編寫的程序，將每個(gè)進(jìn)程輸出一個(gè)字符改為每個(gè)進(jìn)程輸出一句話，再觀察程序執(zhí)行時(shí)屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象。2 用適當(dāng)形式表達(dá)算法設(shè)計(jì)思想及算法實(shí)現(xiàn)步驟。系統(tǒng)調(diào)用： fork() 創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。系統(tǒng)調(diào)用格式： pid=fork()參數(shù)定義： Int fork()fork()返回值的意義如下： 0 ：在子進(jìn)程中，pid變量保存的fork()返回值為0，表示當(dāng)前進(jìn)程是子進(jìn)程。 >0：在父進(jìn)程中，pid變量保

3、存的fork()返回值為子進(jìn)程的id值 -1：創(chuàng)建失敗。 如果fork()調(diào)用成功，它向父進(jìn)程返回子進(jìn)程的pid，并向子進(jìn)程返回0，即fork()被調(diào)用了一次，但返回了兩次。此時(shí)OS在內(nèi)存中建立一個(gè)新進(jìn)程，所建的新進(jìn)程是調(diào)用fork()父進(jìn)程的副本，稱為子進(jìn)程。子進(jìn)程繼承了父進(jìn)程的許多特新，并具有與父進(jìn)程完全相同的用戶級(jí)上文。父進(jìn)程與子進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。 核心為fork()完成以下操作 1）為新進(jìn)程分配一進(jìn)程表項(xiàng)和進(jìn)程標(biāo)識(shí)符 進(jìn)入fork()后，核心檢查系統(tǒng)是否有足夠的資源來(lái)建立一個(gè)新進(jìn)程。若資源不足，則fork()系統(tǒng)調(diào)用失?。环駝t，核心為新進(jìn)程表項(xiàng)和唯一的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。 2）檢查同時(shí)運(yùn)行規(guī)定的最

4、大數(shù)目 超過(guò)預(yù)先規(guī)定的最大數(shù)目時(shí)，fork()調(diào)用失敗。 3)拷貝進(jìn)程表項(xiàng)中的數(shù)據(jù) 將父進(jìn)程的當(dāng)前目錄和所有已打開(kāi)的數(shù)據(jù)拷貝到子進(jìn)程表項(xiàng)中，并置進(jìn)程的狀態(tài)為“創(chuàng)建”狀態(tài)。 4）子進(jìn)程繼承父進(jìn)程的所有文件 對(duì)父進(jìn)程當(dāng)前目錄和所有以打開(kāi)的文件表項(xiàng)中的引用計(jì)數(shù)加1. 5）為子進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程上下文 進(jìn)程創(chuàng)建結(jié)束，設(shè)子進(jìn)程狀態(tài)為“內(nèi)存中就緒”并返回子進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符。 6）子進(jìn)程執(zhí)行 雖然父進(jìn)程與子進(jìn)程程序完全相同，但每個(gè)進(jìn)程都有自己的程序計(jì)數(shù)器PC，然后根據(jù)pid變量保存的fork()返回值的不同，執(zhí)行了不同的分支語(yǔ)句。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析1詳細(xì)記錄在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法； 程序開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)命令使

5、用的錯(cuò)誤，我發(fā)現(xiàn)是gcc命令忘記使用-0后綴；然后再次編譯時(shí)發(fā)現(xiàn)程序報(bào)錯(cuò)，仔細(xì)的檢查源代碼發(fā)現(xiàn)少#號(hào)等調(diào)用的頭文件，接下來(lái)也遇到類似的錯(cuò)誤，但是都根據(jù)錯(cuò)誤提示一一改正過(guò)來(lái)。2記錄實(shí)驗(yàn)執(zhí)行的結(jié)果（運(yùn)行結(jié)果截圖）。進(jìn)程的創(chuàng)建進(jìn)程的控制七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)遇到了很多編譯問(wèn)題，首先就是gcc環(huán)境的配置問(wèn)題，通過(guò)老師的指導(dǎo)，最終完成了換環(huán)境的配置；其次就是在用vim命令打代碼時(shí)，這樣的頁(yè)面操作方便快捷，深受廣大linux程序員的喜愛(ài)，它獨(dú)特的編譯界面使我對(duì)linux環(huán)境下的開(kāi)發(fā)有所期待，這使我很好奇linux這種強(qiáng)大的OS是怎么開(kāi)發(fā)軟件的怎么運(yùn)行軟件為我們提供服務(wù)的，然后我自己編寫運(yùn)行了幾個(gè)簡(jiǎn)單的c程序

6、，在命令行下體驗(yàn)了gcc（c語(yǔ)言）的獨(dú)特魅力，同時(shí)也明白了linux操作系統(tǒng)是如何創(chuàng)建進(jìn)程和控制進(jìn)程的，雖然說(shuō)對(duì)linux的進(jìn)程控制的細(xì)節(jié)不是特別明白，但是通過(guò)編寫、運(yùn)行代碼，我對(duì)其宏觀上的或者某一部分的進(jìn)程控制有了大概的了解，我還需要繼續(xù)看書學(xué)習(xí)它的進(jìn)程控制以至能夠徹底搞清楚它的進(jìn)程調(diào)用原理。附錄 源程序清單1. 進(jìn)程的創(chuàng)建h.c#include<stdio.h> main()int p1,p2;while (p1=fork()=-1);/*chuangjianzijincheng*/if(p1=0)putchar('b');elsewhile(p2=fork()

7、=-1);if(p2=0)putchar('c');elseputchar('a');2. 進(jìn)程的控制i.c#include<stdio.h>main()int p1,p2,i;while(p1=fork()=-1);if(p1=0)for(i=0;i<100;i+)printf("daughter%dt",i);elsewhile(p2=fork()=-1);if(p2=0)for(i=0;i<100;i+)printf("son%dt",i);elsefor(i=0;i<100;i+)printf("parent%dt",i);j.c#include<stdio.h>#include<unistd.h>main()int p1,p2,i;while(p1=fork()=-1);if(p1=0)lockf(1,1,0);for(i=0;i<50;i+)printf("child %dn",i);lockf(1,0,0);elsewhile(p2=fork()=-1);if(p2=0)lockf(1,1,0);for(i=0;i<50;i+)pr