实验二-进程管理(linux)

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1、实验二进程管理（Linux）一、实验类型木实验为设计性实验。二、实验目的与任务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三、预习要求1）进程的概念2）进程控制的概念及内容3）进程的并发执行4）熟悉互斥的概念5）用到的Linux函数有:fork（）,lockf（）等。四、实验基本原理使用fork（）系统调用来创建一个子进程，父进程和子进程并发执行，交替输出结果。使用lockf（）系统调用对临界区进行加锁操作，实现对共享资源的互斥使用。五、实验仪器与设备（或工具软件）实验设备：计算机一台，软件环境要求：Linux操

2、作系统和gcc编译器。六、实验内容1）进程的创建编写一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子程序。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：父进程显示字符子进程分别显示字符“屮和字符“cS运行程序10次，观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。2）进程的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，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。如果在程序中使用系统调用lockf（）来给每一个进程加锁，可以实现进程间的互斥，观察并分析出现的现象。(1)进程的创建参考程序如下：#

3、includemain(){intpl,p2;while((p1=fork())==-1);〃p父进程pl子进程1if(pl!=O){while(((p2=fork())==-1);//p父进程p2子进程2if(p2==0)putchar('b');elseputchar('c');}elseputchar('a');}运行结果：略cabbcabac分析：原因：Fork()函数有三个返回值：1.-1执行不成功2.0表示当前正在执行子进程3.其他数值表示当前正在执行父进程，值是子进程的进程标识符PID4.获取当前进程的标识符ge

4、tpid()5.获取当前进程的父进程的标识符getppid()(2)进程的控制参考程序如下#includemain(){intpl,p2,i；while((pl=fork())==-l);//父进程p,子进程plif(pl==O){for(i=0;i<500;i++)printf(nchild_pl_%dn,i);}elsewhile((p2=fork())==-1);//父进程p,子进程p2if(p2==0)for(i=0;i<500;i++)printf("chind_p2_%d",i);elsefor(i=0;i

5、<500;i++)printf("father_p_%d”,i);}}运行结果：略分析：由于函数printf()输出和字符吊之间不会被中断，因此字符吊内部的字符顺序输出不变。但是由于进程并发执行时的调度顺序和父进程的抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。进程加锁后的参考程序如下：#includemain(){intpl,p2,i;while((pl=fork())==-l);if(pl==O){lockf(1,1,0);for(i=0;i<500;i++)printf(Hchild_pl_%d

6、n,i);//等待一会sleep()lockf(1,0,0);}else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0){lockf(1,1,0)for(i=0;i<500;i++)printf(Hchind_p2_%d”,i);lockf(1,0,0)elselockf(1,1,0)for(i=0;i<500;i++)printf("father_p_%dn,i);;lockf(1,0,0)}}}运行结果：略分析：学生自己完成(3)编写程序创建进程树如图1和图2所示，在每个进程屮显示当前进程识别码和父进程识别码。(选

7、做题)父进程卜子进程丿进程树图2进程树参考代码及结果如下:[root@hebin~]#cattree.c#include#includeintmain(){intpl_b,p2_c,p3_d;plb=fork?);if—(pl_b>0)printf("processfathera:pid=%dJgetpid());elseif(plb==0){printf(''childb:pid=fatheris%d11fgetpid()#getppld());p2c=fork();if(p2c==0){prin

8、tf("childc:pid=fatheris%dH,getpid(),getppid());p3_d=fork();if(p3d==0)prin