北邮-大三-操作系统-进程管理实验报告分析.doc

实验一 进程管理 1．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。 2．实验预备内容 （1）阅读Linux的sched.h源码文件，加深对进程管理概念的理解； （2）阅读Linux的fork()源码文件，分析进程的创建过程。 3．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。 源代码如下： #includesys/types.h #includestdio.h #includeunistd.h #include fcntl.h #include errno.h int main(int argc,char* argv[]) { pid_t pid1,pid2; pid1 = fork(); if(pid10){ fprintf(stderr,childprocess1 failed); exit(-1); } else if(pid1 == 0){ printf(b\n); } else{ pid2 = fork(); if(pid20){ fprintf(stderr,childprocess1 failed); exit(-1); } else if(pid2 == 0){ printf(c\n); } else{ printf(a\n); sleep(2); exit(0); } } return 0; } 结果如下： 分析原因： pid=fork(); 操作系统创建一个新的进程（子进程），并且 在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序；上下文和数据，绝大部分就是 原进程（父进程）的拷贝，但它们是两个相互独立的进程！因此，这三个进程哪个先执行，哪个后执行，完全取决于操作系统的调度，没有固定的顺序。 （2）进程的控制 修改已经编写的程序，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。 将父进程的输出改为father process completed 输出b的子进程改为输出child process1 completed 输出c的子进程改为输出child process2 completed 运行的结果如下： 理由同（1） 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。 加锁之后的代码： #includesys/types.h #includestdio.h #includeunistd.h #include fcntl.h #include errno.h int main(int argc,char* argv[]) { pid_t pid1,pid2; pid1 = fork(); if(pid10){ fprintf(stderr,childprocess1 failed); exit(-1); } else if(pid1 == 0){ lockf(1,1,0); printf(child process1 completed\n); } else{ pid2 = fork(); if(pid20){ fprintf(stderr,childprocess1 failed); exit(-1); } else if(pid2 == 0){ lockf(1,1,0); printf(child process2 completed\n); } else{ lockf(1,1,0); printf(揻ather process is completed\n?;ce sleep(2); exit(0); } } return 0; } 所谓进程互斥，是指两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥.lockf()函数是将文件区域用作信号量（监视锁），或控制对