Linux操作系統(tǒng)設計實踐報告一

《Linux操作系統(tǒng)設計實踐》實驗報告一學號：000000000姓名：***(組長)學院：數(shù)計學院專業(yè)：年級：09本組其它成員：學號姓名學號姓名學號姓名實驗時間：2011－2012學年第一學期指導教師：《Linux操作系統(tǒng)設計實踐》實驗一：進程管理實驗目的：加深對進程概念的理解，明確進程和程序的區(qū)別。進一步認識并發(fā)執(zhí)行的實質。學習通過進程執(zhí)行新的目標程序的方法。了解Linux系統(tǒng)中進程信號處理的基本原理。實驗環(huán)境：RedHatEnterpriseLinux5實驗內容：實驗一進程管理(1)進程的創(chuàng)建編寫一段程序，使用系統(tǒng)調用fork()創(chuàng)建兩個子進程。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“b”和“c”。試觀察記錄屏幕上顯示結果，并分析原因。#include<stdio.h>intmain(){intp1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1==0)putchar('b');else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0)putchar('c');elseputchar('a');}return0;}顯示結果：分析總共可能的結果有：1.子進程全部創(chuàng)建成功：bcabaccabcbaacbabc2.子進程一創(chuàng)建失?。篵3.子進程二創(chuàng)建失?。篵ccb我的虛擬機上實驗結果顯示：bca分析原因：首先，根據(jù)fock()函數(shù)原理，fock()對于該語句之前的程序段只執(zhí)行一次。此外，fock（）對于該語句返回兩次值，并針對兩次返回值依次執(zhí)行之后的語句，一般來說fock（）是先進入子程序執(zhí)行代碼，再執(zhí)行父進程代碼。父進程與子進程的執(zhí)行是相互獨立的，相互之間沒有任何時序上的關系。完全由操作系統(tǒng)的調度程序來決定進城的執(zhí)行次序、速度。所以在沒有加入進程同步機制（比如信號，信號量等）的代碼的情況下，打印結果是隨機出現(xiàn)的。在本程序中，對于子進程p1,p2和父進程，我使用的計算機操作系統(tǒng)令p1==0時，打印“b”，再讓p2==0，打印“c”,最后打印“a”,結果顯示為：bca由于在單機系統(tǒng)下很難出現(xiàn)因系統(tǒng)資源不足導致的進程創(chuàng)建失敗，所以后三種情況很難調試出來，但是根據(jù)fock()的實現(xiàn)原理，理論上是完全可能出現(xiàn)的。(2)進程的控制1.修改已編寫的程序，將每個進程的輸出由單個字符改為一句話，再觀察程序執(zhí)行是屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象，并分析其原因。#include<stdio.h>intmain(){intp1,p2；while((p1=fork())==-1);if(p1==0)printf("Child1isrunning!\n");else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0)printf("Child2isrunning!\n");elseprintf("Fatherisrunning!\n");}return0;}顯示結果：本程序是在第一題的源程序基礎上直接編程字符串輸出，與第一題相似，故輸出結果和第一個實驗現(xiàn)象一樣，預測結果也有9種，這里就不一一例舉了。我的虛擬機上實驗結果顯示為：Child1isrunning!Child2isrunning!Fatherisrunning!分析原因：本題的原理與第一小題相同，在本程序中，對于子進程p1,p2和父進程，我使用的計算機操作系統(tǒng)令p1==0時，打?。骸癈hild1isrunning!”，再讓p2==0，打印“Child2isrunning!”,最后打印“Fatherisrunning!”。2．使用exec函數(shù)族使子進程執(zhí)行新的目標程序。#include<stdio.h>#include<unistd.h>intmain(){ printf("===systemcallexecltesting===\n"); execlp("date","date",0); printf("execerror!\n"); return0;}顯示結果：我的虛擬機上實驗結果顯示為：===systemcallexecltesting===2011年10月29日星期六分析原因：exec函數(shù)使子進程執(zhí)行新的目標程序。如果調用成功則執(zhí)行另一個進程，與fock()最大的區(qū)別是一旦exec調用成功，就不執(zhí)行原來進程后面的代碼。即不會輸出“execerror!”(3.)編寫一段程序,使其實現(xiàn)進程的軟中斷通信[1]使用系統(tǒng)調用fork（）創(chuàng)建兩個子程序，再用系統(tǒng)調用signal（）接收父進程從鍵盤上來的中斷信號（即按Ctrl+c鍵）；當有中斷信號后，父進程用系統(tǒng)調用Kill（）向兩個子進程發(fā)出信號，子進程有信號后分別輸出ChildProcessllisKilledbyParent!ChildProcessl2isKilledbyParent!父進程等待兩個子進程終止后，輸出如下的信息后終止：ParentprocessisKilled!============================#include<stdio.h>#include<signal.h>intwait_mark;voidwaiting(){while(wait_mark==1);}voidstop(){wait_mark=0;}intmain(){intp1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1==0){wait_mark=1;signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(16,stop);waiting();printf("ChildProcess11isKilledbyParent!\n");exit(0);}else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0){wait_mark=1;signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(17,stop);waiting();printf("ChildProcess12isKilledbyParent!\n");exit(0);}else{wait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();kill(p1,16);kill(p2,17);wait(0);wait(0);printf("ParentProcessisKilled!\n");exit(0);}}}結果顯示：我的虛擬機上實驗結果顯示：ChildProcessllisKilledbyParent!ChildProcessl2isKilledbyParent!ParentProcessisKilled!分析原因：首先對wait函數(shù)進行分析，進程一旦調用了wai，就立即阻塞