linux操作系统实验五

1、实验五 进程管理子系统进程控制实验类别：设计型 实验时数：6学时开课单位：电脑学院 实验地点：健翔校区计算中心一、实验目的u 掌握进程的概念，深入理解进程的含义。认识并理解并发环境中进程执行的实质问题，了解构成并发机制的进程创建过程。能够使用系统调用完成进程创建，形成多个进程并发的环境。u 了解在进程创建后通过对进程控制的系统调用，可实现对进程的有效控制。掌握在进程执行中对进程进行睡眠、同步、撤销等控制方法。u 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、实验环境操作系统：任何Unix/Linux及Sun Solaris 或 windows 系列应用系统：gc

2、c编译器。假设OS为windows系列，则还需相应的模拟环境三、预备知识1、 LINUX系统中进程的含义在LINUX中，进程既是一个独立拥有资源的基本单位，又是一个独立调度的基本单位。进程是并发环境中的实体，每个进程用一个task_struct的数据结构来表示，用来管理系统中的进程，因而task_struct就是LINUX系统中的PCB。另外，系统内核中还有一个task向量表，是指向系统中每一个task_struct数据结构的指针的数组，因而task向量表就是LINUX系统中的PCB表。2、 LINUX中的进程创建除了init进程外，LINUX中的所有进程都是由其他进程创建的。LINUX中提供

3、了系统调用fork和clone，可被进程用来创建子进程。但系统调用fork和clone其实都是调用内核函数do_fork()，通过克隆当前进程来创建子进程的。四、实验内容本实验要求在LINUX/UNIX环境下用C语言编写三个多进程并发执行的程序，基本涉及了LINUX/UNIX进程管理子系统中较为常用的有关进程控制的系统调用。实验内容如下：(1) 使用fork()系统调用创建进程，使父、子进程分别运行不同的代码要求子进程在父进程之前运行： 子进程：以长格式显示当前目录的情况；分屏显示file1的内容。 父进程：对1100之间的自然数求和；分屏显示file2的内容。程序可能涉及到的系统调用：for

4、k(), exec(), wait()#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>int main()int p1,p2;int i,n=0;p1 = fork();if(p1 = 0)/system("more -dc file1");execl("/bin/ls","ls","-l",0);exit(

5、1);else if(p1 > 0)wait(NULL);/system("more -dc file2");p2 = fork();if(p2 = 0)execl("/bin/cat","cat","file1",0);else if(p2 > 0)wait(NULL);for(i = 1 ; i <= 100 ; i+)n = n + i ;printf("the add of 1-100 is:%dn",n);execl("/bin/cat",&quo

6、t;cat","file2",0);exit(1);elseprintf("fork failed.n");return 0;(2) 编程实现三个进程的并发执行即父进程同其分别创建的两个子进程同时运行，此程序运行使系统中有三个活动进程存在。控制让每个进程在屏幕上显示一个字符串为了便于理解，可以是有意义的一句话。比方子进程显示”daughter”及”son”，父进程显示”parent”。试观察屏幕上的显示结果，并对输出结果进行分析。 程序可能涉及到的系统调用及函数：fork(), printf()#include<unistd.h>#

7、include<stdio.h>int main()int p1,p2;p1 = fork();if(p1 = 0)printf("子进程:sonn"); else if(p1 > 0)p2 = fork();if(p2 = 0)printf("子进程:daughtern");else if(p2 > 0)printf("父进程:parentn"); elseprintf("fork failed.n");return 0;(3) 编程实现并发执行的父子进程通过管道实现通信。要求父进程通过读

8、标准输入，将读入的内容写入管道；子进程通过读管道，将读取的内容写到标准输出。 程序可能涉及到的系统调用及函数：fork()，pipe()，read()，write()，close()#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <string.h>/char parent="A message to pipe'communication.n"int main()int pid,

9、fd2;char buf100;char parent100;pipe(fd);pid=fork();read(STDIN_FILENO,parent,100);if(pid > 0)close(fd0);printf("parent process sends a message to child.n");write(fd1,parent,sizeof(parent);close(fd1);printf("parent process waits the child to terminate.n");wait(0);printf("parent process terminate.n");else if(pid = 0)close(fd1);read(fd0,buf,100);printf("The message read by child proc