进程管理实验报告

进程的控制

1 ．实验目的

通过进程的创建、撤消和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。

【答：进程概念和程序概念最大的不同之处在于：

(1)进程是动态的，而程序是静态的。

(2)进程有一定的生命期，而程序是指令的集合，本身无“运动”的含义。没有建立进程的程序不能作为1个独立单位得到操作系统的认可。

(3)1个程序可以对应多个进程，但1个进程只能对应1个程序。进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。

(4)进程和程序的组成不同。从静态角度看，进程由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成。而程序是一组有序的指令集合。】2 ．实验内容

(1) 了解系统调用fork()、execvp()和wait()的功能和实现过程。

(2) 编写一段程序，使用系统调用fork()来创建两个子进程，并由父进程重复显示字符串“parent:”和自己的标识数，而子进程则重复显示字符串“child:”和自己的标识数。

(3) 编写一段程序，使用系统调用fork()来创建一个子进程。子进程通过系统调用execvp()更换自己的执行代码，新的代码显示“new

program.”。而父进程则调用wait()等待子进程结束，并在子进程结束后显示子进程的标识符，然后正常结束。

3 ．实验步骤

（1）gedit创建进程1.c

（2）使用gcc 1.c -o 1编译并./1运行程序1.c

#include

#include

#include

#include

void mian(){

int id;

if(fork()==0)

{printf(“child id is %d\n”,getpid());

}

else if(fork()==0)

{printf(“child2 id %d\n”,getpid());

}

else

{id=wait();

printf(“parent id is %d\n”,getpid());

}

}

（3）运行并查看结果

child’s pid=2894

child’s pid=2994

parent’s pid=2849

child’s pid=2897

child’s pid=2897

parent’s pid=2849

child’s pid=2894

child’s pid=2994

parent’s pid=2849

（4）gedit创建进程2.c

使用gcc 2.c -o 2编译并./2运行程序2.c#include #include

#include

#include

#include

int main()

{

pid_t pid;

char *a[]={“ls”,"-l","/etc/passwd",0}; int result;

pid=fork();

if(pid<0){

printf(“frok error!”);}

else if(pid==0){

printf(“new program !\n”); execvp(“ls”,a);

exit(0);

}

else{

int e=waitpid(pid,&result,0);

printf(“child peocess PID:%d\n”,e); exit(0);

}

}

（5）

（6）运行并查看结果

new program !

-rw-r–r--. 1 root root 2456 Apr 14 2019 /etc/passwd

child peocess PID:29035

4 ．思考

(1) 系统调用fork()是如何创建进程的？

【答：(1）申请空白PCB

（2）为新进程分配资源

（3）初始化进程控制块

（初始化标识信息，初始化处理机状态信息，初始化处理机控制信息，）

（4）将新进程插入就绪队列】

(2)当首次将CPU 调度给子进程时，其入口在哪里？

【答：进程的进程控制块（PCB）结构中有指向其TTS（任务状态段）的指针，TTS里面存放着进程的入口。】

(3)系统调用execvp()是如何更换进程的可执行代码的？

【答：一个库函数通过调用execve来调用内核服务来执行指明的程序】

(4) 对一个应用，如果用多个进程的并发执行来实现，与单个进程来实现有什么不同？

【答：相对于单个进程而言，程序并发执行就是系统中的各个部分不再以单纯串行方式工作，在同一时刻系统中不是只有一个活动，而是存在许多并行活动。并且充分利用多核CPU的计算能力,方便进行业务拆分,提升应用性能。其次，时间片是CPU分配给各个线程的时间,因为时间非常短,所以CPU不断通过切换线程,让我们觉得线程是同时执行的,时间片一般是几十毫秒.而每次切换时,需要将当前的状态保存起来,以便能够进行恢复先前的状态,而这个切换是非常消耗性能的,过于频繁的切换反而无法发挥出多线程编程的优势.最后，因为单进程不会和其它进程争用竟源，也不会和其它进程有什么执行顺序不合理导理死锁，多进程并不仅发失去其封闭性并且会导致死锁现象】