操作系统原理-Linux环境下进程管理.pdf

软 件 学 院 实 验 报 告 课程名称： 操作系统原理 实验项目： Linux环境下进程管理 实 验 室： 耘慧楼402 姓 名： 于思淼 学 号： 1220010523 专业班级： 软件12-5班 实验时间： 2014/12/13 实验成绩 评阅教师 一、实验目的及要求 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。 二、实验性质 验证性 三、实验学时 4学时 四、实验环境 1.实验环境： Linux 系统开发环境 2.知识准备： （1） Linux 系统开发环境搭建； （2） Linux 环境下GCC 编译器的使用； （3）语言中函数定义与调用、指针和类型的定义与使用、结构的定义、动态内存 的申请等预备知识。 五、实验内容及步骤 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。 2. 进程的控制 修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，再观察程序 执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。 如果在程序中使用系统调用lockf（）来给每一个进程加锁，可以实现进程之间的互斥， 观察并分析出现的现象。 3. 用fork()创建一个进程，再调用exec()用新的程序替换该子进程的内容；利用wait() 来控制进程执行顺序。 4.进程的创建 4.1 进程 PCB 的数据结构如下： （1）进程表项（ProcessTableEntry）。包括一些最常用的核心数据： （2）U 区（UArea）。用于存放进程表项的一些扩充信息。 （）系统区表项。以存放各个段在物理存储器中的位置等信息。 （4）进程区表 4.2 进程映像 UNIX 系统中，进程是进程映像的执行过程，也就是正在执行的进程实体。它由三 部分组成： （1）用户级上、下文。主要成分是用户程序； （2）寄存器上、下文。由CPU 中的一些寄存器的内容组成，如PC，PSW，SP 及 通用寄存器等； （）系统级上、下文。包括OS 为管理进程所用的信息，有静态和动态之分。 4. 所涉及的系统调用 4.4 核心为fork()完成以下操作 （1）为新进程分配一进程表项和进程标识符 （2）检查同时运行的进程数目 （）拷贝进程表项中的数据 （4）子进程继承父进程的所有文件 （5）为子进程创建进程上、下文 （6）子进程执行 六、实验数据及结果分 练习1： 1.搭建Linux操作系统实验环境 图1：搭建Linux实验平台 2.编译fork2.c 图2：进程创建源程序1 1.运行fork1 图 ：输出结果1 图4：输出结果2 图5：输出结果 实验结果分析： 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。 练习2： 1.编译fork2.c