實(shí)驗(yàn)二進(jìn)程管理

1、實(shí)驗(yàn)二 進(jìn)程管理（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驅(qū)嶒?yàn)原理1加深對進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別。2進(jìn)一步認(rèn)識(shí)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)。3分析進(jìn)程競爭資源現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥的方法。4了解Linux系統(tǒng)中進(jìn)程通信的基本原理。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1進(jìn)程的創(chuàng)建。2進(jìn)程的控制。3編寫一段程序，使其現(xiàn)實(shí)進(jìn)程的軟中斷通信。 要求：使用系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用signal()讓父進(jìn)程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按DEL鍵）；當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用Kill()向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止： Child Processll is Killed by Parent!

2、Child Processl2 is Killed by Parent! 父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，輸出如下的信息后終止 Parent Process is Killed! 在上面的程序中增加語句signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 觀察執(zhí)行結(jié)果，并分析原因。4進(jìn)程的管道通信。 編制一段程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管理通信。 使用系統(tǒng)調(diào)用pipe()建立一條管道線；兩個(gè)子進(jìn)程P1和P2分別向管道中寫一句話： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父進(jìn)程則

3、從管道中讀出來自于兩個(gè)子進(jìn)程的信息，顯示在屏幕上。 要求父進(jìn)程先接收子進(jìn)程P1發(fā)來的消息，然后再接收子進(jìn)程P2發(fā)來的消息。實(shí)驗(yàn)2 指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 進(jìn)程的創(chuàng)建任務(wù)編寫一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用fork( )創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程。當(dāng)此程序運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)中有一個(gè)父進(jìn)程和兩個(gè)子進(jìn)程活動(dòng)。讓每一個(gè)進(jìn)程在屏幕上顯示一個(gè)字符；父進(jìn)程顯示字符“a”，子進(jìn)程分別顯示字符“b”和“c”。試觀察記錄屏幕上的顯示結(jié)果，并分析原因。程序#includemain()int p1,p2;if(p1=fork() /*子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/ putchar(b);else if(p2=fork() /*子進(jìn)程創(chuàng)建成功*/ putchar(

4、c); else putchar(a); /*父進(jìn)程執(zhí)行*/bca(有時(shí)會(huì)出現(xiàn)abc的任意的排列)分析：從進(jìn)程執(zhí)行并發(fā)來看，輸出abc的排列都是有可能的。原因：fork()創(chuàng)建進(jìn)程所需的時(shí)間雖然可能多于輸出一個(gè)字符的時(shí)間，但各個(gè)進(jìn)程的時(shí)間片的獲得卻不是一定是順序的，所以輸出abc的排列都是有可能的。2 進(jìn)程的控制 修改已編寫好的程序，將每個(gè)程序的輸出由單個(gè)字符改為一句話，再觀察程序執(zhí)行時(shí)屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象，并分析其原因。如果在程序中使用系統(tǒng)調(diào)用lockf()來給每個(gè)程序加鎖，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的互斥，觀察并分析出現(xiàn)的現(xiàn)象。程序1#includemain()int p1,p2,i;if(p1=for

5、k() for(i=0;i500;i+) printf(parent%dn,i); wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會(huì)終止*/exit(0);else if(p2=fork() for(i=0;i500;i+) printf(son %dn,i); wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會(huì)終止*/ exit(0); /*向父進(jìn)程信號0且該進(jìn)程退出*/ else for(i=0;i500;i+) printf(“grandchild %dn,i); exit(0);運(yùn)行結(jié)果parent.songrandchildgrandchild或grandchildsong

6、randchildsonparent分析：由于函數(shù)printf()輸出的字符串之間不會(huì)被中斷，因此,每個(gè)字符串內(nèi)部的字符順序輸出時(shí)不變。但是 , 由于進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)的調(diào)度順序和父子進(jìn)程的搶占處理機(jī)問題，輸出字符串的順序和先后隨著執(zhí)行的不同而發(fā)生變化。這與打印單字符的結(jié)果相同。程序2#include#includemain()int p1,p2,i;if(p1=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(parent %dn,i); lockf(1,0,0); wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會(huì)終止*/ exit(0);else

7、if(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(son %dn,i); lockf(1,0,0); wait(0); /* 保證在子進(jìn)程終止前，父進(jìn)程不會(huì)終止*/exit(0); else lockf(1,1,0); for(i=0;i500;i+) printf(daughter %dn,i); lockf(1,0,0); exit(0); 運(yùn)行結(jié)果輸出parent塊,son塊,grandchild塊的順序可能不同，但是每個(gè)塊的輸出過程不會(huì)被打斷。分析：因?yàn)樯鲜龀绦驁?zhí)行時(shí)，lockf(1,1,0)鎖定標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，lockf(1,0,0)

8、解鎖標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，在lockf(1,1,0)與lockf(1,0,0)中間的for循環(huán)輸出不會(huì)被中斷，加鎖與不加鎖效果不相同。3軟中斷通信任務(wù)1編制一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用signal()讓父進(jìn)程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按ctrl+c鍵），當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用kill()向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕捉到信號后，分別輸出下列信息后終止：child process1 is killed by parent!child process2 is killed by parent!父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，輸出以下信息后終止：parent pr

9、ocess is killed! 程序#include#include#include void waiting(),stop(),alarming();int wait_mark;main()int p1,p2;if(p1=fork() /*創(chuàng)建子進(jìn)程p1*/if(p2=fork() /*創(chuàng)建子進(jìn)程p2*/wait_mark=1;signal(SIGINT,stop); /*接收到c信號，轉(zhuǎn)stop*/signal(SIGALRM,alarming);/*接受SIGALRM*/waiting();kill(p1,16); /*向p1發(fā)軟中斷信號16*/ kill(p2,17); /*向p2發(fā)

10、軟中斷信號17*/ wait(0); /*同步*/wait(0);printf(parent process is killed!n);exit(0); else wait_mark=1;signal(17,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN); /*忽略 c信號*/while (wait_mark!=0);lockf(1,1,0);printf(child process2 is killed by parent!n);lockf(1,0,0);exit(0);elsewait_mark=1;signal(16,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN);

11、/*忽略c信號*/while (wait_mark!=0)lockf(1,1,0);printf(child process1 is killed by parent!n);lockf(1,0,0);exit(0);void waiting()sleep(5);if (wait_mark!=0) kill(getpid(),SIGALRM);void alarming()wait_mark=0;void stop()wait_mark=0; 不做任何操作等待五秒鐘父進(jìn)程回在子進(jìn)程縣推出后退出，并打印退出的順序；或者點(diǎn)擊ctrl+C后程序退出并打印退出的順序。任務(wù)2在上面的任務(wù)1中，增加語句si

12、gnal(SIGINT,SIG_IGN)和語句signal(SIGQUIT,SIG_IGN)，觀察執(zhí)行結(jié)果，并分析原因。這里，signal(SIGINT,SIG_IGN)和signal(SIGQUIT,SIG_IGN)分別為忽略鍵信號以及忽略中斷信號。#include#include#includeint pid1,pid2;int EndFlag=0;int pf1=0;int pf2=0;void IntDelete()kill(pid1,16);kill(pid2,17);void Int1()printf(child process 1 is killed !by parentn);e

13、xit(0);void Int2()printf(child process 2 is killed !by parentn);exit(0);main()int exitpid;if(pid1=fork() if(pid2=fork() signal(SIGINT,IntDelete);waitpid(-1,&exitpid,0);waitpid(-1,&exitpid,0);printf(parent process is killedn);exit(0); else signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(17,Int2);pause(); elsesignal(SI

14、GINT,SIG_IGN);signal(16,Int1);pause();運(yùn)行結(jié)果請將上述程序輸入計(jì)算機(jī)后，執(zhí)行并觀察。3 進(jìn)程的管道通信任務(wù) 編制一段程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管道通信。使用系統(tǒng)調(diào)用pipe()建立一條管道線。兩個(gè)子進(jìn)程p1和p2分別向通道個(gè)寫一句話： child1 process is sending message!child2 process is sending message!而父進(jìn)程則從管道中讀出來自兩個(gè)進(jìn)程的信息，顯示在屏幕上。程序#include #include #include int pid1,pid2; main( ) int fd2;char outpipe

15、100,inpipe100;pipe(fd); /*創(chuàng)建一個(gè)管道*/while (pid1=fork( )=-1);if(pid1=0) lockf(fd1,1,0); sprintf(outpipe,child 1 process is sending message!); /*把串放入數(shù)組outpipe中*/ write(fd1,outpipe,50); /*向管道寫長為50字節(jié)的串*/ sleep(5); /*自我阻塞5秒*/ lockf(fd1,0,0); exit(0); else while(pid2=fork( )=-1); if(pid2=0) lockf(fd1,1,0); /*互斥*/ sprintf(outpipe,child 2 process is sending message!); write(fd1,outpipe,50); sleep(5); lockf(fd1,0,0); exit(0); else wait(0); /*同步*/ read(fd0,inp