实验三--进程的创建和简单控制(学生

实验三进程的创建和简单控制

实验目的：

1.掌握进程的概念和进程的状态，对进程有感性的认识；

2.掌握进程创建方法；

3.认识进程的并发执行，了解进程族之间各种标识及其存在的关系；

4.熟悉进程的创建、阻塞、唤醒、撤销等控制方法。

实验内容：

1.了解有关Linux进程的属性和进程的层次结构；

2.学习有关Linux的前台和后台进程；

3.学习有关Linux命令的顺序执行和并发执行；

4.学习有关挂起和终止进程；

5.了解并发程序的不可确定性，进行简单并发程序设计。

实验步骤：

(一)Shell下的进程控制

1.进入Linux系统。

2.用ps查看进程。

a)linux的ps命令是用来监视系统进程和资源使用情况的命令，可显示

瞬间进程的动态。

b)ps 的参数非常多，常用的参数有：

i.-A 列出所有的进程；

ii.-w 显示加宽可以显示较多的信息；

iii.-au 显示较详细的信息；

iv.-aux 显示所有包含其他使用者的进程。

3.用kill终止某些进程。

a)kill命令通过向进程发送指定的信号来结束进程。

b)先使用ps查到进程号，再使用kill杀出进程。

4.用pstree命令显示系统中进程层次结构。

a)pstree指令用ASCII字符显示树状结构，清楚地表达进程间的相互关

系。

b)语法格式pstree [-acGhlnpuUV][-H <程序识别码>][<程序识别

码>/<用户名称>]

(二)Linux简单进程编程

1.理解系统调用fork()的使用。

a)fork()会产生一个与父程序相同的子程序，唯一不同之处在于其进程

号，如图5所示。

图 5 系统调用fork()

b)编辑下面的程序，要求实现父进程产生两个子进程，父进程显示字

符“a”、两个子进程，分别显示字符“b”、“c”，如图6所示。

#include

main( )

{

int p1,p2;

while ((p1=fork())==-1); /*父进程创建第一个进程，直到成功*/

if(p1==0) /*0返回给子进程1*/

{

putchar('b');/*P1的处理过程*/

}

else ①

{ /*正数返回给父进程(子进程号)*/

while ((p2=fork())==-1); /*父进程创建第二个进程，直到成功*/

if(p2==0) /*0返回给子进程2*/

{

putchar('c');/*P2的处理过程*/

}

else

{

putchar('a');/*P2创建完成后，父进程的处理过程*/

}

}

}

图6系统调用fork()的使用示例一

思考：

i.编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果，并分析

原因。

原因：当程序并发执行时，系统处于一个复杂的动态组合状态，各程序执行的相

对速度不确定，这使得这些程序多次并发执行得到的结果不同，调度、执行的顺

序由系统决定。

ii.删除语句①，观察输出的内容，体会fork的使用。

提示：编译和运行该程序，分析结果出现两种输出的原因。

删除语句①后：

思考的问题：

1.运行命令为什么是“./command”？

将源文件保存为以.c为后缀名的文件，开始进行编译$gcc -o XXX XXX.c

编译成功完成后，在当前路径下，生成一个名为XXX的文件

然后执行$./XXX

程序得以运行

2.. 和.. 什么含义？

.表示当前目录，..表示上级目录，即父目录

3.shell 提示为什么不换行？

因为在输出语句中没有/n换行符。

4.输出字母为什么和提示交错？

b,a,shell,c四个进程并发执行，执行先后顺序由系统调度决定。所以当shell调度在c进程前时，会出现输出字母和提示交错的现象。

5.管道什么含义？

管道符，可以认为它是一根水管，连接输入端和输出端。

a | b

其中，| 就是管道符，将输入端a命令产生的数据传给输出端的b命令来处理6../f1|pstree|grep f1什么含义？

将./f1产生的数据传给pstree来处理，经过pstree处理后的数据再传给grep f1来处理

在运行f1文件的进程的树结构中查找f1(?)

7.6中组合命令为什么没有输出？

(?)

8.如果想保留6中的./f1的输出内容，该如何操作？

进行重定向操作

9../f1 运行结果为什么不一样？每种结果的产生原因。

有a,b,c三个并发进程，调度顺序由系统决定

①bca

②bac

③abc

10../f1|pstree|grep f1运行结果为什么不一样？截图中四种结果的产生原因。

由于并发进程的调度顺序是由系统决定的，并且pstree显示的是一刹那的进程，进程调度又是动态的。

四种结果：

①无结果：可能三个进程调度已经结束或者还未开始调度

②：父进程已经结束，两个子进程还在运行

③：父进程开始运行，子进程还未开始调度

④：两个子进程还在运行（？）

注意：./f1 |pstree |grep f1

命令之间有空格。pstree 还可以加上参数，-up

如：./f1 |pstree –up |grep f1

提示：用pstree观察进程的父子关系，其中第二次不是错误，而是捕捉的时机，当时父进程已经结束，两个子进程还在运行。

扩展：修改代码，产生祖孙三代的进程。

说明：三个fe和bash都是进程，彼此间也会产生影响。

2.将上述的输出字符改为输出较长的字符串，如图7所示。

#include

int main( )

{

int p1,p2;

while ((p1=fork())== -1); /*父进程创建第一个进程，直到成功*/

if(p1==0) /*0返回给子进程1*/