北邮-大三-操作系统-进程管理实验报告.doc

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1、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sched.h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

2、察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。源代码如下：#include#include#include #include #include intmain(intargc,char*argv[]) { pid_tpid1,pid2; pid1=fork(); if(pid1<0){fprintf(stderr,"childprocess1failed"); exit(-1);} elseif(pid1==0){ printf("b");11/11} else{ pid2=fork(); if

3、(pid2<0){ fprintf(stderr,"childprocess1failed"); exit(-1);} elseif(pid2==0){ printf("c");}else{ printf("a");sleep(2); exit(0); } } return0; }结果如下：分析原因：pid=fork();操作系统创建一个新的进程（子进程），并且在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序；上下文和数据，绝大部分就是原进程（父进程）的拷贝，但它们是两个相互独立的进程！因此，这三个进程哪个先执行，哪个后执行，完全取决于操作系统的调度，

4、没有固定的顺序。（2）进程的控制修改已经编写的程序，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。将父进程的输出改为fatherprocesscompleted11/11输出b的子进程改为输出childprocess1completed输出c的子进程改为输出childprocess2completed运行的结果如下：理由同（1）如果在程序中使用系统调用lockf()来给每一个进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。加锁之后的代码：#include #include #include<

5、unistd.h> #include #include intmain(intargc,char*argv[]) { pid_tpid1,pid2; pid1=fork(); if(pid1<0){ fprintf(stderr,"childprocess1failed");exit(-1); } elseif(pid1==0){ lockf(1,1,0); printf("childprocess1completed");} else{ pid2=fork(); if(pid2<0){ fprintf(stderr,"childprocess1f

6、ailed"); exit(-1); } elseif(pid2==0){ 11/11lockf(1,1,0); printf("childprocess2completed"); } else{ lockf(1,1,0);printf(“fatherprocessiscompleted”); sleep(2); exit(0); }} return0; }所谓进程互斥，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,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥.lockf()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

7、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