實驗進程控制與通信管理

1、年級11級專 業(yè)計算機科學與技術(shù)班級五班組號 12組實驗室9#205日期2014/05/17實驗名稱  實驗二、 進程控制與通信管理實驗內(nèi)容分項內(nèi)容實驗級別1、Linux 系統(tǒng)常用進程管理命令的使用操作系統(tǒng)觀察級2、Linux 系統(tǒng)常用進程創(chuàng)建與管理的系統(tǒng)調(diào)用原碼閱讀與系統(tǒng)編程級3、Windows平臺常用進線程控制API原碼閱讀與系統(tǒng)編程級4、進程同步與互斥控制（讀者寫者、一家人吃蘋果桔子、哲學家吃飯）碼閱讀與系統(tǒng)編程級5、簡單進程通信（管道、消息緩沖、郵件槽等）（原碼閱讀與系統(tǒng)編程級）小 組 成 員姓名學號組內(nèi)分工自我評分教師評分獨立完成實驗二（1） 良好獨立完成實驗二（

2、2） 良好獨立完成實驗二（3） 良好獨立完成實驗二（4） 良好獨立完成實驗二（5） 良好小組成績評定教師簽名： 年 月 日實驗分項11、Linux 系統(tǒng)常用進程管理命令的使用 2、Linux 系統(tǒng)常用進程創(chuàng)建與管理的系統(tǒng)調(diào)用 3、Windows平臺常用進線程控制API 4、進程同步與互斥控制 5、簡單進程通信實驗目的一、實驗目的：l1、加深對進程概念的理解，明確進程和程序的區(qū)別。l2、進一步認識并發(fā)執(zhí)行的實質(zhì)。l3、分析進程爭用資源的現(xiàn)象，學習解決進程互斥的方法。實驗要求具體題目：進程創(chuàng)建、進程控制系統(tǒng)平臺：Linux/Windows操作系統(tǒng)實驗原理步驟（算法流程）2、 實驗原理1 Linux

3、 系統(tǒng)常用進程管理命令（1）at命令：定時運行命令 讓系統(tǒng)在兩天后的17：30執(zhí)行文件data中指定的作業(yè)，使用命令： at f data 15:30 +2 days（2）bg命令后臺運行命令 如果要將一個大目錄的文件進行排序后，將結(jié)果輸入到一個文件中，可以使用命令： du -a / | sort -rn > /tmp/du.sorted （3）Fg掛起程序 使用fg命令時，要加入后臺任務(wù)號碼，如果不加任何號碼，則所變動的均是當前任 務(wù)。 du -a / | sort -rn > /tmp/du.sorted &1 237 #fg 1 （4） Jobs顯示后臺程序 先把兩個

4、進程放在系統(tǒng)后臺運行，然后使用jobs命令查看后臺任務(wù)的執(zhí)行情況：du -a /etc > user.data &1 233# find / -name core -type f -ls > core.data &2 234#jobs -l1 + 237 Running du -a /etc > user.data2 - 238 Running find / -name core -type f -ls > core.data （5）kill命令殺掉進程 命令執(zhí)行過程如果出錯，用戶可用"kill"來結(jié)束任務(wù)。對于在后臺運行的進程， 可

5、以使用kill命令終止： du -a / | sort -rn > /tmp/du.sorted & 1 237 #kill 237 （6）nice命令改變權(quán)限優(yōu)先級 將ls命令的優(yōu)先序加1并執(zhí)行，將結(jié)果輸入文件1.txt： nice -n 1 ls >1.txt （7）renice命令修改優(yōu)先級 將進程PID為987及32的進程與進程擁有者為daemon及root的優(yōu)先級別號加1： renice +1 987 -u daemon root -p 32 （8）sleep命令暫停進程 下面的命令使進程先暫停60秒，然后查看哪個用戶登錄到系統(tǒng)中： sleep 60; who2、

6、進程同步與互斥控制（數(shù)據(jù)同步），原理如下： （1）、設(shè)置全局變量：int ticket=100;互斥量：HANDLE hMutex; （2）、創(chuàng)建互斥信號量ticket：hMutex=CreateMutex(NULL,TRUE,"ticket"); （3）、用WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);捕獲互斥信號量hMutex （4）、用ReleaseMutex(hMutex);釋放互斥量的使用權(quán)3、通過郵件槽實現(xiàn)簡單進程通信，原理如下： （1）、油槽服務(wù)器： 1）hMailslot=CreateMailslot(".mailslo

7、tMyMailslot",0, MAILSLOT_WAIT_FOREVER,NULL);/創(chuàng)建一個郵路。 2）ReadFile(hMailslot,buf,100,&dwRead,NULL);/讀取郵路數(shù)據(jù) 3）CloseHandle(hMailslot);/關(guān)閉油槽 （2）、油槽客戶端： 1）hMailslot=CreateFile(".mailslotMyMailslot",GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL); /創(chuàng)建油槽文件 2）W

8、riteFile(hMailslot,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL);/寫入數(shù)據(jù) 3）CloseHandle(hMailslot);/關(guān)閉油槽實驗源代碼如下：1、 進程同步與互斥控制（數(shù)據(jù)同步）：#include "stdafx.h"#include<Windows.h>#include"iostream"using namespace std;int index =0;int ticket=100;HANDLE hMutex;DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParame

9、ter)while(TRUE)WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);if(ticket>0)cout<<"thread1 sell ticket :"<<ticket-<<endl;else break;ReleaseMutex(hMutex);return 0;DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter)while(TRUE)WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);if(ticket>0)cout<<&qu

10、ot;thread2 sell ticket :"<<ticket-<<endl;elsebreak;ReleaseMutex(hMutex);return 0;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv)HANDLE hTread1;HANDLE hTread2;hTread1=CreateThread(NULL,0,Fun1Proc,NULL,0,NULL);hTread2=CreateThread(NULL,0,Fun2Proc,NULL,0,NULL);CloseHandle(hTread1);CloseHandle(hTrea

11、d2);hMutex=CreateMutex(NULL,TRUE,"ticket");if(hMutex)if(ERROR_ALREADY_EXISTS=GetLastError()cout<<"Only one instance can run!"<<endl;return 0;ReleaseMutex(hMutex);ReleaseMutex(hMutex);Sleep(10000);return 0;2、 郵件槽進程通信：1） 油槽服務(wù)器：（關(guān)鍵代碼段）void C油槽客戶端Dlg:OnSend()/ TODO: 在此添加控

12、件通知處理程序代碼HANDLE hMailslot;hMailslot=CreateFile(".mailslotMyMailslot",GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);if(INVALID_HANDLE_VALUE=hMailslot)MessageBox("打開油槽失敗！");return;CString str;char buf100;m_edit.GetWindowText(str);strcpy_s(buf,str);DWO

13、RD dwWrite;if(!WriteFile(hMailslot,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)MessageBox("寫入數(shù)據(jù)失??！");CloseHandle(hMailslot);return;CloseHandle(hMailslot);2） 油槽客戶端：（關(guān)鍵代碼段）void C油槽客戶端Dlg:OnSend()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼HANDLE hMailslot;hMailslot=CreateFile(".mailslotMyMailslot",GENERIC_WRITE

14、,FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);if(INVALID_HANDLE_VALUE=hMailslot)MessageBox("打開油槽失??！");return;CString str;char buf100;m_edit.GetWindowText(str);strcpy_s(buf,str);DWORD dwWrite;if(!WriteFile(hMailslot,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)MessageBox("寫入數(shù)據(jù)

15、失??！");CloseHandle(hMailslot);return;CloseHandle(hMailslot);（寫不完時，可另加附頁。）實驗結(jié)果及分析三、實驗結(jié)果：1、實驗截圖：2-1進程控制達到數(shù)據(jù)同步處理截圖2-2 油槽通信控制面板截圖2-3 油槽-服務(wù)器截圖2-4 油槽-客戶端截圖2-5 發(fā)送-接受效果截圖2、 結(jié)果分析： 1）、ls 命令列出了指定目錄下的文件名和目錄名，參數(shù)-l要求顯示文件或目錄的詳 細信息，例如類型、訪問權(quán)限、連接數(shù)、擁有者等。 在Linux中，用戶通過利用fork創(chuàng)建的進程來與原進程運行相同的程序代碼，為了 使新進程運行新的程序，用戶可以使用系統(tǒng)

16、調(diào)用exec來裝入一個新的程序到當前進 程的地址空間，如果exec調(diào)用成功，系統(tǒng)開始執(zhí)行新程序，永遠不會返回原來的程 序。 2）、進程同步與互斥控制，能有效的控制全局變量在某一進程執(zhí)行過程中唯一被訪 問。在多線程程序中容易出現(xiàn)共享資源因時間片到期而終止訪問，這樣就很容易出 現(xiàn)數(shù)據(jù)的錯亂。假如全局變量未火車票；對于線程函數(shù)（FunProc1、FunProc2），在 訪問全局變量ticket時，ticket自減一。如果在線程函數(shù)1（FunProc1）訪問ticket， 還沒有來得及自減一就因時間片到期而被線程函數(shù)2（FunProc2）搶占訪問，然后 自減一。這樣就造成了資源數(shù)據(jù)不一致，從而產(chǎn)生很危險的后果。 本實驗通過設(shè)置互斥信號量從而達到線程之間對共享資源的同步訪問，以此還可以 實現(xiàn)進程同步中的讀者/寫者問題。 3）、由于油槽是單向通信機制，所以只能通過創(chuàng)建油槽服務(wù)器進程讀取數(shù)據(jù)，打開 油槽客戶端進程寫入數(shù)據(jù)。如果只打開油槽服務(wù)器，創(chuàng)建讀取數(shù)據(jù)進程而沒有打開 客戶端就會導致服務(wù)器進入無限等代狀態(tài)，造成程序崩潰。 在創(chuàng)建進程句柄后要記得釋放句柄，不然會產(chǎn)生不良后果。心得體會 在了解