第五讲(进程管理)作业：进程管理编程

实验1

1［实验题目］

进程的创建控制实验

2［实验目的］

创建进程，体会进程间的并发特征

3［实验内容］

编写一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程p1和p2。而且父进程输出字符串“father”，第一个子进程输出字符串“borther1”，第二个子进程输出字符串“borther2”4［实验要求］

（１）掌握系统调用fork()的使用方法及其功能；

（２）利用系统调用sleep()调整父进程及各子进程的并发执行过程；

（３）认真查看和比较每次执行结果，分析原因。

5［思考问题］

（１）为什么各字符串的输出顺序会是任意的？

（２）改写程序，将字符串用循环语句一个一个字符输出，再查看执行结果如何？

实验2

１［实验题目］

基于管道的进程通信实验

２［实验目的］

创建无名管道，实现基于管道的进程间数据通信，掌握管道通信的方法及特征；并进一步理解互斥与同步的含义。

３［实验内容］

编写一段程序，使用系统调用pipe()创建一无名管道，同时父进程创建一个子进程p1；

并使子进程通过管道向父进程传递数据“p1 process is sending data to father.”，父进程通过管道接收到该字符串后输出。

４［实验要求］

（１）掌握系统调用pipe()的使用方法及其功能，理解管道通信原理；

（２）掌握利用系统调用exit()和wait()实现父进程与子进程之间的同步，理解同步的含义。

５［思考问题］

（１）为什么要在父进程与子进程之间通过管道同步传递数据？不同步而任意写入或读取数据结果如何？

（２）若两个子进程通过管道分别向父进进程传递数据，则如何实现？同时注意查看执行结果，父进程读取各子进程传来的数据顺序如何？（注意各子进程间利用lockf()

加锁互斥向管道写入数据）

实验3

１［实验题目］

进程的软中断通信

（１）理解掌握软中断的概念和技术；

（２）掌握进程之间基于软中断的通信技术。

３［实验内容］

编写一段程序，父进程创建一个子进程p1；并使子进程利用系统调用kill()向父进程发送信号，父进程得到信号后输出字符串“received p1 signal.”。

４［实验要求］

（１）正确应用系统调用signal()建立进程与信号（异步事件）之间的联系，理解信号机制；

（２）正确应用系统调用getppid()、kill(),进步理解广义同步的含义。

５［思考问题］

（１）为什么说系统调用signal()是建立进程与信号之间的联系，而不是接收信号的操作？

（２）若子进程向父进程发送信号，父进程接到信号后可以缺省操作、或忽视信号、或执行一函数，各是什么含义？

实验4

１［实验题目］

进程间基于消息队列的通信

２［实验目的］

系统了解linux系统的通信机构IPC ，掌握IPC中消息通信机制，理解消息通信的方法及特征。

３［实验内容］

编写一段程序，同时父进程创建两个子进程p1和p2；并使子进程p1与子进程p2通过消息队列相互发送消息（５１２字节）。

４［实验要求］

（１）掌握系统调用msgget()、msgsnd()、msgrev()、msgctl()的使用方法及其功能，理解消息通信原理；

（２）系统理解linux 的三种通信机制。

５［思考问题］

（１）消息通信与管道通信有何区别（进程家族）？

（２）为什么unix中要增设IPC核心软件包？

实验5

１［实验题目］

进程间基于共享存储区的通信

２［实验目的］

系统了解linux系统的通信机构IPC ，掌握IPC中共享存储区通信机制，理解共享存储区通信的方法及特征。

３［实验内容］

编写一段程序，同时父进程创建两个子进程p1和p2；并使子进程p1与子进程p2通过共享存储区相互发送数据(５１２字节)。

（１）掌握系统调用shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()的使用方法及其功能，理解共享存储区通信原理；

（２）系统理解linux 的三种通信机制。

５［思考问题］

（１）共享存储区与消息通信有何区别？

（２）基于共享存储区通信中的进程间的同步是如何实现的？