操作系統(tǒng)實驗四Linux進程管理

1、實驗4Linux進程管理1實驗目的（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）分析進程爭用資源的現(xiàn)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。2實驗內容（1）進程創(chuàng)建編寫一段程序，使用系統(tǒng)調用fork（）創(chuàng)建兩個子進程（所用頭文件stdio.h）。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。讓父進程在屏幕上顯示一個字符”a”，子進程分別顯示字符”b”和”c”。請問：（a）理論上屏幕結果是什么？（b）實際運行程序多次，觀察記錄屏幕結果，與理論是否相符，為什么？（c）根據所分析的原因，請修改程序實證理論。初始程序：#

2、includemain()/*創(chuàng)建子進程p1*/*創(chuàng)建子進程p1*/*創(chuàng)建子進程p2*/while(p1=fork()=-1);if(p1=0)putchar(b);elsewhile(p2=fork()=-1);if(p2=0)putchar(c);elseputchar(a);（a）理論結果:ba實際運行程序多次，觀察記錄屏幕結果，與理論是否相符，為什么？不相符bca,bac,abc,都有可能出現(xiàn)根據所分析的原因，請修改程序實證理論。使用循環(huán)#includemain()intp1,p2，i;while(p1=fork()=-1);/*創(chuàng)建子進程p1*/if(p1=0)for(i=0;i50

3、0;i+)putchar(b);elsewhile(p2=fork()=-1);/*創(chuàng)建子進程p2*/if(p2=0)for(i=0;i500;i+)putchar(c);elsefor(i=0;i500;i+)putchar(a);結果出現(xiàn)各種結果。（2）進程控制修改已編寫的程序，將進程的輸出由單字符改為一句話，再觀察程序執(zhí)行時屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象并回答問題：（a）理論上屏幕結果是什么？（b）實際運行程序多次，觀察記錄屏幕結果，與理論是否相符，為什么？（c）根據所分析的原因，請修改程序實證理論。（d）如果在程序中使用系統(tǒng)調用lockf（）來給每個進程加鎖，可實現(xiàn)進程之間的互斥，觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)

4、象。（所用頭文件stdio.hb改為Thisadaughter，c改為Thisisason，a改為Thisisaparent。#includemain()intp1,p2;while(p1=fork()=-1);/*創(chuàng)建子進程p1*/if(p1=0)printf(Thisisadaughter.n);elsewhile(p2=fork()=-1);/*創(chuàng)建子進程p2*/if(p2=0)printf(Thisisason.n);elseprintf(Thisisaparent.n);理論上屏幕結果Thisisadaughter.Thisisason.Thisisaparent.實際運行程序多次，

5、觀察記錄屏幕結果，與理論是否相符，為什么？不相符。實際上Thisisaparent.Thiisason.Thisisadaughter.或Thisisason.Thisisaparent.Thisisadaughter.都有可能。原因函數(shù)字符串內部字符順序輸出不變。但由于進程并發(fā)執(zhí)行的調度順序和父子進程搶占處理機問題，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。修改程序。使用循環(huán)：#includemain()intp1,p2,i;while(p1=fork()=-1);if(p1=0)for(I=0;I500;I+)printf(“child%dn”,I);elsewhile(p2=for

6、k()=-1);if(p2=0)for(I=0;I500;I+)printf(“son%dn”,I)elsefor(I=0;I500;I+)printf(“daughter%dn”,i)結果childsondaughter.daughter.或child.son.child.son.daughter如果在程序中使用系統(tǒng)調用Iockf()來給每個進程加鎖，可實現(xiàn)進程之間的互斥，觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)象。(所用頭文件stdio.h)#includemain()intp1,p2,I;while(p1=fork()=-1);if(p1=0);lockf(1,1,0);for(I=0;I500;I+)pri

7、ntf(“son%dn”,i);lockf(1,0,0);elselockf(1,1,0);for(I=0;I,vsignal.h,vunistd.h源代碼：#include#include#includevoidwaiting(),stop();/因為函數(shù)定義在調用語句的后面，需要先聲明。intwait_mark;main()intp1,p2;while(p1=fork()=-1);if(p10)while(p2=fork()=-1);if(p20)printf(parentn);wait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();kill(p1,16);ki

8、ll(p2,17);wait(0);wait(0);printf(parentprocessiskilled!n);exit(0);elseprintf(“p2n”);wait_mark=1;signal(17,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN);waiting();lockf(stdout,1,0);printf(childprocess2iskilledbyparent!n);lockf(stdout,0,0);exit(0);elseprintf(p1n);wait_mark=1;signal(16,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN);wait

9、ing();lockf(stdout,1,0);printf(“childprocess1iskilledbyparent!n”);lockf(stdout,0,0);exit(0);voidwaiting()while(wait_mark!=0);voidstop()wait_mark=O;結果如下：(a)signal(SIGINT,SIG_IGN);(b)signal(SIGINT,SIG_IGN);進程的管道通信編制一段程序，實現(xiàn)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分別向管道各寫一句話:Child1issendingamessage!Child2i

10、ssendingamessage!而父進程則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。本實驗所需頭文件vstdio.h,vsignal.h,vunistd.h源代碼:#include#include#includeintpid1，pid2；main()intfd2；charOutPipe100，InPipe100；pipe(fd)；while(pid1=fork()=-1)；if(pid1=0)lockf(fd1，1，0)；sprintf(OutPipe，”nChildprocess1issendingmessage!n”)；write(fd1，OutPipe，50)；sleep(5)；lockf(fd1，0，0)；exit(0)；elsewhile(pid2=fork()=-1)；if(pid2=0)lockf(fd1，1，0)；sprintf(OutPipe，”nChildprocess2issendingmessage!n”)；wri