操作系统进程管理

1、深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称：操作系统实验项目名称：进程管理学院：计算机与软件学院专业：软件工程指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制一、实验目的与要求：实验目的：通过进程的创建、 撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。实验要求：1、 掌握在 windows 中编程，在cygwin 中编译运行的方法2、 阅读例程，理解函数fork() 、execl()、exit()、 getpid()和 waitpid() 的功能和用法3、 运行例程，分析例程中关键代码的功能，给出运行结果并对运行结果进行分析说明。4、 模仿例程，编写一段

2、程序实现以下功能：a) 父进程使用系统调用fork() 创建两个子进程b) 各个子进程显示和输出一些提示信息和自己的进程标识符。c) 父进程显示自己的进程id 和一些提示信息， 然后调用 waitpid() 等待多个子进程结束，并在子进程结束后显示输出提示信息表示程序结束。5、 父进程创建多个 （3 个以上） 进程并发运行， 控制好各个子进程输出自己的进程标识符和一些提示信息，对程序运行结果进行分析说明。观察各个子进程并发执行的顺序，输出结果是否与设想中的顺序不同，并分析原因。二、方法、步骤：(说明程序相关的算法原理或知识内容，程序设计的思路和方法，可以用流程图表述，程序主要数据结构的设计、主

3、要函数之间的调用关系等)方法：此次试验需要使用到创建子进程的函数fork （） ，必须分清父进程和子进程的区别和各自的运行条件。要使父进程创建两个子进程，须在父进程执行的代码中再次创建子进程。用到的函数： getpid（） 。execl（） waitpid （）getpid（）用来取得目前进程的进程识别码，许多程序利用取到的此值来建立临时文件，以避免临时文件相同带来的问题。execl()用来执行参数path 字符串所代表的文件路径，接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0) 、argv1, ，最后一个参数必须用空指针(null) 作结束。waitpid() 会暂时停止目前进程的执行，

4、直到有信号来到或子进程结束。如果在调用waitpid() 时子进程已经结束，则wait() 会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status返回，而子进程的进程识别码也会一快返回。如果不在意结束状态值，则参数 status 可以设成 null 。参数 pid 为欲等待的子进程识别码步骤 : 1 启动 vc+等开发平台， 创建我们所需的程序文件并保存到cygwin 的用户文件夹下。2. 启动 cygwin ， 在命令行中输入ls， 可看到我们存入的程序文件。在命令行中输入gcc o xxx.exe xxx.cpp 把程序文件变成cygwin 下可行的文件。可知是否实现了可执行文

5、件。3.在 cygwin 命令行下运行 ./xxx. （为之前带exe后缀的文件）结果在cygwin上会直接显示。三实验过程及内容：(对程序代码进行说明和分析，越详细越好，代码排版要整齐，可读性要高) 第一个程序：hello word：#include int main(void) printf(hello world!n); return 0; hello word 是我们最早接触的用c 语言编的语句。 因为是用整形int 定义的 main，所以要有返回值，结尾return 0；是给系统的一个信息，代表程序正常结束。创建 2个子进程：#include #include #include #i

6、nclude #include #include #include int tprintf (const char*fmt,.); int main(void) int i=0,j=0; pid_t pid; printf(hello from parent process,pid is %d.n,getpid(); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0)/ 子进程执行 sleep(1); for(i=0;i3;i+) printf(hello f

7、rom the child process %d.%d timesn,getpid(),i+1); sleep(1); else if(pid!=-1)/ 父进程 tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;itm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_sta

8、rt(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 在父进程下创建子进程时，父进程与子进程各自独立执行。执行fork 调用，创建了一个新的进程，这个进程共享父进程的数据和堆栈空间等，这之后的代码指令为子进程创建了一个拷贝。fock 调用是一个复制进程，fock 不象线程需提供一个函数做为入口，fock调用后，新进程的入口就在fock 的下一条语句。子进程运行时的时候，并非调用和执行父进程的数据。子进程的数据和堆栈空间和父进程是独立的，而不是共享数据。运行截图实验 3：进程中调用外部命令：#include #include #include #include #inc

9、lude #include #include int tprintf(const char*fmt,.); int main(void) pid_t pid; pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(5); tprintf(hello from child process!n); tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/ps,-a,null); tprintf(y ou should never

10、 see this because the child is already gone.n); else if(pid!=-1) tprintf(hello from parent,pid %d.n,getpid(); sleep(1); tprintf(parent forked process %d.n,pid); sleep(1); tprintf(parent is waiting for child to exit.n); waitpid(pid,null,0); tprintf(parent had exited.n); else tprintf(everything was do

11、ne without error.n); return 0; int tprintf(const char*fmt,.) va_list args; struct tm *tstruct; time_t tsec; tsec=time(null); tstruct=localtime(&tsec); printf(%02d:%02d:%02d:%5d|,tstruct-tm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_start(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 其中 execl()用来执行参数

12、path 字符串所代表的文件路径，接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0) 、argv1, ，最后一个参数必须用空指针(null) 作结束。此程序是调用linux/unix下的进程管理命令ps a，最后一个值必须为null 。运行截图：创建多个子进程：#include #include #include #include #include #include #include int tprintf (const char*fmt,.); int main(void) int i=0,j=0; pid_t pid; printf(hello from parent process,p

13、id is %d.n,getpid(); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;i3;i+) printf(hello from the child process %d.%d timesn,getpid(),i+1); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf

14、(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;i3;i+) printf(hello from child process %d.%d timesn,getpid(),i+1); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(

15、),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;itm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_start(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 运行截图：父进程创建多个子进程并且子进程各自运行3 个外部调用命令：#include #include #include #include #include #include #include int tprintf (const char*fmt,.); int main(void) int i=0,j=

16、0; pid_t pid; printf(hello from parent process,pid is %d.n,getpid(); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/ps,-a,null); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=f

17、ork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/ls,-l,null); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppi

18、d(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/uname,-a,null); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(hello from parent,pid %d.n,getpid(); sleep(1); tprintf(parent forked process %d.n,pid); sleep(1); tprintf(parent is waiting for child to exit.n); waitpid(pid,null,0); tprint

19、f(parent had exited.n); else tprintf(everything was done whitout error.n); return 0; int tprintf(const char*fmt,.) va_list args; struct tm *tstruct; time_t tsec; tsec=time(null); tstruct=localtime(&tsec); printf(%02d:%02d:%02d:%5d|,tstruct-tm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_start(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 创建了第一个子进程后，子进程与父进程相继运行