试验二进程管理

实验二实验二进程管理进程管理 （一）实验目的或实验原理 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．分析进程竞争资源现象，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。 （二）实验内容 1．进程的创建。 2．进程的控制。 3．①编写一段程序，使其现实进程的软中断通信。 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息后终止： Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed! ②在上面的程序中增加语句signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 观察 执行结果，并分析原因。 4．进程的管道通信。 编制一段程序，实现进程的管理通信。 使用系统调用pipe()建立一条管道线；两个子进程P1 和P2 分别向管道中写一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 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。 实验实验 2 2 指导指导 [ [实验内容实验内容] ] 1．进程的创建 〈任务〉 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”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 〈程序〉 #include main() { int p1,p2; if(p1=fork()) /*子进程创建成功*/ else { if(p2=fork()) /*子进程创建成功*/ putchar( b ); } } putchar( c ); else putchar( a ); /*父进程执行*/ bca(有时会出现 abc 的任意的排列) 分析：从进程执行并发来看，输出 abc 的排列都是有可能的。 原因：fork()创建进程所需的时间虽然可能多于输出一个字符的时间，但各个进程的时间片的获得 却不是一定是顺序的，所以输出 abc 的排列都是有可能的。 2．进程的控制 修改已编写好的程序，将每个程序的输出由单个字符改为一句话，再观察程序执行时屏幕上出现 的现象，并分析其原因。如果在程序中使用系统调用 lockf()来给每个程序加锁，可以实现进程之间 的互斥，观察并分析出现的现象。 〈程序 1〉 #include main() { int p1,p2,i; if(p1=fork()) { } else { if(p2=fork()) } else } } 〈运行结果〉 parent…. son… grandchild… } { for(i=0;i500;i++) printf(“grandchild %d\n“,i); exit(0); { for(i=0;i500;i++) printf(“son %d\n“,i); exit(0); /*向父进程信号 0 且该进程退出*/ for(i=0;i500;i++) printf(“parent%d\n“,i); exit(0); wait(0); /* 保证在子进程终止前，父进程不会终止*/ wait(0); /* 保证在子进程终止前，父进程不会终止*/ grandchild… 或 grandchild …son …grandchild …son …parent 分析：由于函数 printf()输出的字符串之间不会被中断，因此,每个字符串内部的字符顺序输 出时不变。但是 , 由于进程并发执行时的调度顺序和父子进程的抢占处理机问题，输出字符串的顺 序和先后随着执行的不同而发生变化。这与打印单字符的结果相同。 〈程序 2〉 #include #include main() { int p1,p2,i; if(p1=fork()) { lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i++) printf(“parent %d\n“,i); lockf(1,0,0); wait(0); /* 保证在子进程终止前，父进程不会终止*/ exit(0); } else { if(p2=fork()) { lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i++) printf(“son %d\n“,i); lockf(1,0,0); { lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i++) printf(“daughter %d\n“,i); lockf(1,0,0); exit(0); } 运行结果〉 输出 parent 块,son 块,grandchild 块的顺序可能不同，但是每个块的输出过程不会被打断。 } } exit(0); } wait(0); /* 保证在子进程终止前，父进程不会终止*/ else 分析：因为上述程序执行时，lockf(1,1,0)锁定标准输出设备，lockf(1,0,0)解锁标准输出设 备，在 lockf(1,1,0)与 lockf(1,0,0)中间的 for 循环输出不会被中断，加锁与不加锁效果不相同。 3．软中断通信 〈任务 1〉 编制一段程序，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 ctrl+c 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，分别输出下列信息后终止： child process1 is killed by parent! child process2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出以下信息后终止： parent process is killed! 〈程序〉 #include #include #include void waiting(),stop(),alarming(); int wait_mark; main() { int p1,p2; if(p1=fork()) /*创建子进程 p1*/ { if(p2=fork()) { wait_mark=1; signal(SIGINT,stop); /*接收到^c 信号，转 stop*/ signal(SIGALRM,alarming);/*接受 SIGALRM*/ waiting(); kill(p1,16); /*向 p1 发软中断信号 16*/ kill(p2,17); /*向 p2 发