操作系统实验3.ppt

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1、实验3观察Linux进程的同步与互斥一、实验目的掌握进程另外的创建方法熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法进一步认识并发执行的实质分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法二、实验内容用fork()创建一个进程，再调用exec()用新的程序替换该子进程的内容利用wait()来控制进程执行顺序修改实验上述，用lockf()来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥观察并分析出现的现象实验指导涉及的系统调用在LINUX中，fork()是一个非常有用的系统调用，除了fork()之外，也可用与fork()配合使用的exec()。ex

2、ec()系列系统调用exec()系列，也可用于新程序的运行fork()将父进程的用户级上下文拷贝到新进程中exec()可以将一个可执行的二进制文件覆盖在新进程的用户级上下文的存储空间上，以更改新进程的用户级上下文exec()系列中的系统调用完成相同的功能把一个新程序装入内存，改变调用进程的执行代码，从而形成新进程如果exec()调用成功，调用进程将被覆盖，然后从新程序的入口开始执行这样就产生了一个新进程，新进程的进程标识符id与调用进程相同exec()系列exec()没有建立一个与调用进程并发的子进程，而是用新进程取代了原来进程。

3、exec()调用成功后，没有任何数据返回，这与fork()不同exec()系列系统调用在LINUX系统库unistd.h中，有execl、execlp、execle、execv、execvp五个，基本功能相同，只是以不同的方式来给出参数。一种是直接给出参数的指针，如：intexecl(path,arg0[,arg1,...argn],0);char*path,*arg0,*arg1,...,*argn;另一种是给出指向参数表的指针，如：intexecv(path,argv);char*path,*argv[];exec()和for

4、k()联合使用系统调用exec和fork()联合使用能为程序开发提供有力支持用fork()建立子进程，然后在子进程中使用exec()，这样就实现了父进程与一个与它完全不同子进程的并发执行。一般，wait、exec联合使用的模型为：intstatus;............if(fork()==0){...........;execl(...);...........;}wait(&status);wait()等待子进程运行结束。如果子进程没有完成，父进程一直等待wait()将调用进程挂起，直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号

5、为止如果在wait()前已有子进程暂停或终止，则调用进程做适当处理后便返回。系统调用格式：intwait(status)int*status;status是用户空间的地址它的低8位反应子进程状态，为0表示子进程正常结束，非0则表示出现了各种各样的问题高8位则带回了exit()的返回值。exit()返回值由系统给出。wait()核心对wait()作以下处理：首先查找调用进程是否有子进程，若无，则返回出错码；若找到一处于“僵死状态”的子进程，则将子进程的执行时间加到父进程的执行时间上，并释放子进程的进程表项；若未找到处于“僵死状态”的

6、子进程，则调用进程便在可被中断的优先级上睡眠，等待其子进程发来软中断信号时被唤醒exit()终止进程的执行。系统调用格式：voidexit(status)intstatus;status返回给父进程的一个整数，以备查考。为了及时回收进程所占用的资源并减少父进程的干预，UNIX/LINUX利用exit()来实现进程的自我终止通常父进程在创建子进程时，应在进程的末尾安排一条exit()，使子进程自我终止exit(0)表示进程正常终止，exit(1)表示进程运行有错，异常终止。exit()如果调用进程在执行exit()时，其父进程正在等

7、待它的终止，则父进程可立即得到其返回的整数。核心须为exit()完成以下操作：①关闭软中断②回收资源③写记帐信息④置进程为“僵死状态”lockf(files,function,size)用作锁定文件的某些段或者整个文件。本函数的头文件为#include"unistd.h"参数定义：intlockf(files,function,size)intfiles,function;longsize;files是文件描述符function是锁定和解锁：1表示锁定，0表示解锁size是锁定或解锁的字节数，为0，表示从文件的当前位置到文件尾。参

8、考程序1#include#includemain(){intpid;pid=fork();/*创建子进程*/switch(pid){case-1:/*创建失败*/printf("forkfail!");ex