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《LINUX操作系统设计实践》 实验（个人）报告 2007－2008学年第一学期 学院： 数学与计算机科学学院 专业： 计算机专业 班级 1班 学号： 030501103 姓名： 白鸿达 报告时间： 2007.12.20 任课教师： 郭朝珍、程烨 实验一 进程管理 【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） 分析进程争用系统资源的现象，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。 【试验预备内容】 （1）理解进程与程序的区别，并发执行的概念。 （2）理解系统调用fork（）的作用，分析进程的创建过程。 （3）阅读相关资料及Linux系统的内核源码文件sched.h和fork.c，加深对进程管理概念的理解。 【实验内容】 （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，当此进程运行时，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”和字符“c”，试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 #includestdio.h int main() { int p1 ,p2 ； while((p1=fork())==-1)；if(p1==0) putchar(b)； else { while((p2=fork())==-1)；if(p2==0) putchar(c)； elseputchar(a)；} return 0； } 测试结果： root-linux:/home # ./fst bca root-linux:/home # ./fst bca 原因：新创建的进程是父进程的一个复本执行的代码一样通常用来做多进程的服务器也可以在子进程中运行独立的代码#includestdio.h int main() { int p1,p2； while((p1=fork())==-1)； if(p1==0) printf(\n)； else { while((p2=fork())==-1)； if(p2==0) printf(\n)； else printf(\n)； }return 0； } 测试结果： root-linux:/home # ./snd Child1 is running！ Child2 is running！ Father is running！ -linux:/home # ./snd Child1 is running！ Child2 is running！ Father is running！ 由于函数printf( )输出的字符串之间不会被中断，因此，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。2．如果在程序中使用系统调用lock()来给每个进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。 #includestdio.h int main() { int p1 ,p2 ； while((p1=fork())==-1)； if(p1==0) { lockf(1,1,0)； putchar(b)； lockf(1,0,0)； } else { while((p2=fork())==-1)； if(p2==0) { lockf(1,1,0)； putchar(c)； lockf(1,0,0)； } else { lockf(1,1,0)； putchar(a)； lockf(1,0,0)； } }return 0； } 测试结果： root-linux:/home # ./thd bcaroot-linux:/home # ./thd bcaroot-linux:/home # 原因：lockf用于锁定或打开锁定一个共享文件随着执行时间的不同，输出结果的顺序有所不同。因为上述程序执行时，不同进程之间不存在共享临界资源（其中打印机的互斥性已由操作系统保证）问题，所以，加锁与不加锁效果相同。 int wait_mark; void waiting() { while(wait_mark==1); } v