进程管理实验报告文档

实验一进程管理

1．实验目的：

（1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别；

（2）进一步认识并发执行的实质；

（3）分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法；

（4）了解Linux系统中进程通信的基本原理。

2．实验预备内容

（1）阅读Linux的源码文件，加深对进程管理概念的理解；

（2）阅读Linux的fork()源码文件，分析进程的创建过程。

3．实验内容

（1）进程的创建：

编写一段程序，使用系统调用fork() 创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”，子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

源代码:

#include <>

#include <>

#include

#include <>

main()

{

int p1,p2;

p1=fork();

ockf()函数是将文件区域用作信号量（监视锁），或控制对锁定进程的访问（强制模式记录锁定）。试图访问已锁定资源的其他进程将返回错误或进入休态，直到资源解除锁定为止。而上面三个进程，不存在要同时进入同一组共享变量的临界区域的现象，因此输出和原来相同。

（3）

a) 编写一段程序，使其实现进程的软中断通信。

要求：使用系统调用fork() 创建两个子进程，再用系统调用signal() 让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill() 向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：

Child Process 1 is killed by Parent!

Child Process 2 is killed by Parent!

父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：

Parent Process is killed!

源代码：

#include <>

#include <>

#include

#include <>

#include<>

int sign;

void waiting()

{

while(sign!=0);

}

void stop()

{

sign=0;

}

main()

{

int p1,p2;

p1 = fork();

if ( p1 == 0 )

子进程1收到

软中断信号16时，调用函数stop()解除“waiting”,继续往下执行；等它打印完了child process 1 is killed by parent,就退出；对于子进程2来说也是如此。而父进程在此阶段

一直处于“waiting”状态（执行wait(0))，直到两个子进程都退出了，父进程才会退出。

由于ctrl+c信号会并发传到每个进程中，进程收到该信号会立刻终止。当子进程收到ctrl+c

信号时，就终止了，根本不会等父进程传来的软中断信号，因此也就不会打印出child process1 is killed和child process2 is killed.

b) 在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG-IGN) 和signal(SIGQUIT,

SIG-IGN)，观察执行结果，并分析原因。

signal(SIGINT, SIG-IGN)和signal(SIGQUIT, SIG-IGN)的作用是屏蔽从键盘上传来的

中断信号，因此子进程可以接收到父进程传来的软中断信号，进而将那两句话打印出来。

4）进程的管道通信

编制一段程序，实现进程的管道通信。

使用系统调用pipe() 建立一条管道线；两个子进程P1和P2分别向管道各写一句话：Child 1 is sending a message!

Child 2 is sending a message!

而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。

要求父进程先接收子进程P1发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。

源代码：

#include <>

#include <>

#include

#include <>

#include<>

main()

{

int p1,p2,fd[2];

char parbuf[50],childbuf[50];

pipe(fd);

p1 = fork();

if ( p1 == 0 )

个子进程和父进程不同的地方只有他的进程ID和父进程ID,其他的都是一样.就象符进程

克隆(clone)自己一样.而此时子进程也与父进程分道扬镳，各自执行自己的操作。至于先执

行子进程，还是先执行父进程，取决去内核的调度算法。一旦子进程被创建，父子进程相

互竞争系统的资源.有时候我们希望子进程继续执行,而父进程阻塞直到子进程完成任务.这

个时候我们可以调用wait或者 waitpid系统调用.

（2）可执行文件加载时进行了哪些处理

注册一个可执行文件的加载模块（包含信息：链表list，所属的module，加载可执

行文件，加载共享库），然后遍历链表，依次按module加载这个可执行文件

（3）当首次调用新创建进程时，其入口在哪里

在进程队列的 ready状态下，由离自己最近的父进程执行调度，即入口在最近的父

进程处。

（4）进程通信有什么特点

（针对管道通信）

只支持单向数据流；

只能用于具有亲缘关系的进程之间；

没有名字；

管道的缓冲区是有限的（管道制存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配一个页

面大小）；管道所传送的是无格式字节流，这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定

好数据的格式，比如多少字节算作一个消息（或命令、或记录）等等。

5.实验总结

通过这次实验，让我对操作系统进程这一章的内容有了更深入的理解。此次实验有四

部分组成。第一部分的重点是进程创建。在linx操作系统中，进程的创建需要调用fork

函数。此函数调用一次，返回两次。父进程返回子进程的pid，而子进程返回0。父进程和

子进程除了进程pid不同以外，其他的都相同。他们都从调用fork子进程之后代码执行。

然后就是进程互斥。所谓的进程互斥，是指两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一

组共享变量的临界区域。通过编程，能更加理解这个概念。进程互斥通过lockf()来实现。

最后是通过kill()函数和signal()函数深入理解进程的之间的软中断。前者是发送软中断

信号，后者是接收软中断信号。之后是通过pipe()函数进行进程之间的管道通信。使我对

进程管理有了深刻的了解。