操作系统实验四Linux进程管理

1、实验4Linux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实验内容（1）进程创建编写一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程（所用头文件stdio.h）。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。让父进程在屏幕上显示一个字符”a”，子进程分别显示字符”b”和”c”。请问：（a）理论上屏幕结果是什么？（b）实际运行程序多次，观察记录屏幕结果，与理论是否相符，为什么？（c）根据所分析的原因，请修改程序实证理论。初始程序：#

2、includemain()/*创建子进程p1*/*创建子进程p1*/*创建子进程p2*/while(p1=fork()=-1);if(p1=0)putchar(b);elsewhile(p2=fork()=-1);if(p2=0)putchar(c);elseputchar(a);（a）理论结果:ba实际运行程序多次，观察记录屏幕结果，与理论是否相符，为什么？不相符bca,bac,abc,都有可能出现根据所分析的原因，请修改程序实证理论。使用循环#includemain()intp1,p2，i;while(p1=fork()=-1);/*创建子进程p1*/if(p1=0)for(i=0;i50

3、0;i+)putchar(b);elsewhile(p2=fork()=-1);/*创建子进程p2*/if(p2=0)for(i=0;i500;i+)putchar(c);elsefor(i=0;i500;i+)putchar(a);结果出现各种结果。（2）进程控制修改已编写的程序，将进程的输出由单字符改为一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象并回答问题：（a）理论上屏幕结果是什么？（b）实际运行程序多次，观察记录屏幕结果，与理论是否相符，为什么？（c）根据所分析的原因，请修改程序实证理论。（d）如果在程序中使用系统调用lockf（）来给每个进程加锁，可实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现

4、象。（所用头文件stdio.hb改为Thisadaughter，c改为Thisisason，a改为Thisisaparent。#includemain()intp1,p2;while(p1=fork()=-1);/*创建子进程p1*/if(p1=0)printf(Thisisadaughter.n);elsewhile(p2=fork()=-1);/*创建子进程p2*/if(p2=0)printf(Thisisason.n);elseprintf(Thisisaparent.n);理论上屏幕结果Thisisadaughter.Thisisason.Thisisaparent.实际运行程序多次，

5、观察记录屏幕结果，与理论是否相符，为什么？不相符。实际上Thisisaparent.Thiisason.Thisisadaughter.或Thisisason.Thisisaparent.Thisisadaughter.都有可能。原因函数字符串内部字符顺序输出不变。但由于进程并发执行的调度顺序和父子进程抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。修改程序。使用循环：#includemain()intp1,p2,i;while(p1=fork()=-1);if(p1=0)for(I=0;I500;I+)printf(“child%dn”,I);elsewhile(p2=for

6、k()=-1);if(p2=0)for(I=0;I500;I+)printf(“son%dn”,I)elsefor(I=0;I500;I+)printf(“daughter%dn”,i)结果childsondaughter.daughter.或child.son.child.son.daughter如果在程序中使用系统调用Iockf()来给每个进程加锁，可实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。(所用头文件stdio.h)#includemain()intp1,p2,I;while(p1=fork()=-1);if(p1=0);lockf(1,1,0);for(I=0;I500;I+)pri

7、ntf(“son%dn”,i);lockf(1,0,0);elselockf(1,1,0);for(I=0;I,vsignal.h,vunistd.h源代码：#include#include#includevoidwaiting(),stop();/因为函数定义在调用语句的后面，需要先声明。intwait_mark;main()intp1,p2;while(p1=fork()=-1);if(p10)while(p2=fork()=-1);if(p20)printf(parentn);wait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();kill(p1,16);ki

8、ll(p2,17);wait(0);wait(0);printf(parentprocessiskilled!n);exit(0);elseprintf(“p2n”);wait_mark=1;signal(17,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN);waiting();lockf(stdout,1,0);printf(childprocess2iskilledbyparent!n);lockf(stdout,0,0);exit(0);elseprintf(p1n);wait_mark=1;signal(16,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN);wait

9、ing();lockf(stdout,1,0);printf(“childprocess1iskilledbyparent!n”);lockf(stdout,0,0);exit(0);voidwaiting()while(wait_mark!=0);voidstop()wait_mark=O;结果如下：(a)signal(SIGINT,SIG_IGN);(b)signal(SIGINT,SIG_IGN);进程的管道通信编制一段程序，实现进程的管道通信。使用系统调用pipe()建立一条管道线；两个子进程P1和P2分别向管道各写一句话:Child1issendingamessage!Child2i

10、ssendingamessage!而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。要求父进程先接收子进程P1发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。本实验所需头文件vstdio.h,vsignal.h,vunistd.h源代码:#include#include#includeintpid1，pid2；main()intfd2；charOutPipe100，InPipe100；pipe(fd)；while(pid1=fork()=-1)；if(pid1=0)lockf(fd1，1，0)；sprintf(OutPipe，”nChildprocess1issendingmessage!n”)；write(fd1，OutPipe，50)；sleep(5)；lockf(fd1，0，0)；exit(0)；elsewhile(pid2=fork()=-1)；if(pid2=0)lockf(fd1，1，0)；sprintf(OutPipe，”nChildprocess2issendingmessage!n”)；wri