实验一、进程管理实验

实验一linux进程的创建与控制

【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；

【实验环境】

编程环境：TC或者VC

操作系统软件： linux

【准备知识】

一．基本概念

1、进程的概念；进程与程序的区别。

2、并发执行的概念。

3、进程互斥的概念。

二．系统调用

系统调用是一种进入系统空间的办法。通常，在OS的核心中都设置了一组用于实现各种系统功能的子程序，并将它们提供给程序员调用。程序员在需要OS提供某种服务的时候，便可以调用一条系统调用命令，去实现希望的功能，这就是系统调用。因此，系统调用就像一个黑箱子一样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只是控制程序的执行速度等。各个不同的操作系统有各自的系统调用，如windows API，便是windows的系统调用，Linux的系统调用与之不同的是Linux由于内核代码完全公开，所以可以细致的分析出其系统调用的机制。

三．相关函数。

1 fork( )函数

fork()函数创建一个新进程。

其调用格式为：int fork()；

其中返回int 取值意义如下：

正确返回：等于0：创建子进程，从子进程返回的ID值；

大于0：从父进程返回的子进程的进程ID值。

错误返回：等于－1：创建失败。

2 wait( )函数

wait()函数常用来控制父进程与子进程的同步。在父进程中调用wait()函数，则父进程被阻塞，进入等待队列，等待子进程结束。当子进程结束时，会产生一个终止

状态字，系统会向父进程发出SIGCHLD信号。当接到信号后，父进程提取子进程的终

止状态字，从wait()函数返回继续执行原程序。

其调用格式为： #include #include (pid_t) wait(int *statloc)；

正确返回：大于0：子进程的进程ID值；

等于0：其它。

错误返回：等于－1：调用失败。

3 exit( )函数

exit()函数是进程结束最常调用的函数，在main()函数中调用return，最终也是调用exit()函数。这些都是进程的正常终止。在正常终止时，exit()函数返回进程

结束状态。

其调用格式为： #include void exit(int status)；

其中status为进程结束状态。

4 kill( )函数

kill()函数用于删除执行中的程序或者任务。

其调用格式为： kill(int PID,int IID)；

其中：PID是要被杀死的进程号，IID为向将被杀死的进程发送的中断号。

关于Linux下的C语言编程

1）编辑器可使用vi

2）编译器使用gcc

格式：gcc option filename

例如：gcc -o main main.c

主要的option

-o 指定输出文件名（不指定则生成默认文件a.out）

其它的参数见帮助(man gcc)

【实验内容和步骤】

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。让每个进程在屏幕上显示一个字符，父显示"a"，子进程分别显示“b”和“c”，观察记录显示结果，并分析原因。

#include

main()

{

int p1,p2;

while((p1=fork())= =-1);

if(p1==0)

putchar('b');

else

{

while((p2=fork())==-1);

if(p2= =0)

putchar('c');

else putchar('a');

}

}

运行

运行结果：root@localhost ~]# gcc -o lsj lsj.c

[root@localhost ~]# ./lsj

bca[root@localhost ~]# ./lsj

bca[root@localhost ~]# ./lsj

bca[root@localhost ~]# ./lsj

ba[root@localhost ~]# c./lsj

bca[root@localhost ~]# ./lsj

bca[root@localhost ~]# ./lsj

bca[root@localhost ~]# ./lsj

ca[root@localhost ~]# b

分析原因：①从进程并发执行来看，各种情况都有可能。上面的三个进程没有同步措施，所以父进程与子进程的输出内容会叠加在一起。输出次序带有随机性。

②由于函数printf( )在输出字符串时不会被中断，因此，字符串内部字符顺序输出不变。但由于进程并发执行的调度顺序和父子进程抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。这与打印单字符的结果相同。

2.进程控制（

修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。）

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。

#include

#include

main()

{

int p1,p2;

while((p1=fork())==-1);

if(p1==0)

print f("child’s pid=%d\n",getppid());

else

{

while((p2=fork())==-1);

if(p2==0)

printf("child’s pid=%d\n",getppid());

else printf("parent’s pid=%d\n",getppid());

}

}

结果：

[root@localhost ~]# gcc -o lsj lsj.c

[root@localhost ~]# ./lsj

child 1’s pid=4852

child 2’s pid=4852

parent’s pid=3224

[root@localhost ~]# ./lsj