Linux操作系统设计实践报告一

《Linux操作系统设计实践》实验报告一学号：000000000姓名：***(组长)学院：数计学院专业：年级：09本组其它成员：学号姓名学号姓名学号姓名实验时间：2011－2012学年第一学期指导教师：《Linux操作系统设计实践》实验一：进程管理实验目的：加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。进一步认识并发执行的实质。学习通过进程执行新的目标程序的方法。了解Linux系统中进程信号处理的基本原理。实验环境：RedHatEnterpriseLinux5实验内容：实验一进程管理(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“b”和“c”。试观察记录屏幕上显示结果，并分析原因。#include<stdio.h>intmain(){intp1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1==0)putchar('b');else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0)putchar('c');elseputchar('a');}return0;}显示结果：分析总共可能的结果有：1.子进程全部创建成功：bcabaccabcbaacbabc2.子进程一创建失败：b3.子进程二创建失败：bccb我的虚拟机上实验结果显示：bca分析原因：首先，根据fock()函数原理，fock()对于该语句之前的程序段只执行一次。此外，fock（）对于该语句返回两次值，并针对两次返回值依次执行之后的语句，一般来说fock（）是先进入子程序执行代码，再执行父进程代码。父进程与子进程的执行是相互独立的，相互之间没有任何时序上的关系。完全由操作系统的调度程序来决定进城的执行次序、速度。所以在没有加入进程同步机制（比如信号，信号量等）的代码的情况下，打印结果是随机出现的。在本程序中，对于子进程p1,p2和父进程，我使用的计算机操作系统令p1==0时，打印“b”，再让p2==0，打印“c”,最后打印“a”,结果显示为：bca由于在单机系统下很难出现因系统资源不足导致的进程创建失败，所以后三种情况很难调试出来，但是根据fock()的实现原理，理论上是完全可能出现的。(2)进程的控制1.修改已编写的程序，将每个进程的输出由单个字符改为一句话，再观察程序执行是屏幕上出现的现象，并分析其原因。#include<stdio.h>intmain(){intp1,p2；while((p1=fork())==-1);if(p1==0)printf("Child1isrunning!\n");else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0)printf("Child2isrunning!\n");elseprintf("Fatherisrunning!\n");}return0;}显示结果：本程序是在第一题的源程序基础上直接编程字符串输出，与第一题相似，故输出结果和第一个实验现象一样，预测结果也有9种，这里就不一一例举了。我的虚拟机上实验结果显示为：Child1isrunning!Child2isrunning!Fatherisrunning!分析原因：本题的原理与第一小题相同，在本程序中，对于子进程p1,p2和父进程，我使用的计算机操作系统令p1==0时，打印：“Child1isrunning!”，再让p2==0，打印“Child2isrunning!”,最后打印“Fatherisrunning!”。2．使用exec函数族使子进程执行新的目标程序。#include<stdio.h>#include<unistd.h>intmain(){ printf("===systemcallexecltesting===\n"); execlp("date","date",0); printf("execerror!\n"); return0;}显示结果：我的虚拟机上实验结果显示为：===systemcallexecltesting===2011年10月29日星期六分析原因：exec函数使子进程执行新的目标程序。如果调用成功则执行另一个进程，与fock()最大的区别是一旦exec调用成功，就不执行原来进程后面的代码。即不会输出“execerror!”(3.)编写一段程序,使其实现进程的软中断通信[1]使用系统调用fork（）创建两个子程序，再用系统调用signal（）接收父进程从键盘上来的中断信号（即按Ctrl+c键）；当有中断信号后，父进程用系统调用Kill（）向两个子进程发出信号，子进程有信号后分别输出ChildProcessllisKilledbyParent!ChildProcessl2isKilledbyParent!父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：ParentprocessisKilled!============================#include<stdio.h>#include<signal.h>intwait_mark;voidwaiting(){while(wait_mark==1);}voidstop(){wait_mark=0;}intmain(){intp1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1==0){wait_mark=1;signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(16,stop);waiting();printf("ChildProcess11isKilledbyParent!\n");exit(0);}else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0){wait_mark=1;signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(17,stop);waiting();printf("ChildProcess12isKilledbyParent!\n");exit(0);}else{wait_mark=1;signal(SIGINT,stop);waiting();kill(p1,16);kill(p2,17);wait(0);wait(0);printf("ParentProcessisKilled!\n");exit(0);}}}结果显示：我的虚拟机上实验结果显示：ChildProcessllisKilledbyParent!ChildProcessl2isKilledbyParent!ParentProcessisKilled!分析原因：首先对wait函数进行分析，进程一旦调用了wai，就立即阻塞