操作系统实验(3).doc

PAGE 操作系统实验 PAGE PAGE 6 实验三 进程管理--进程的创建与并发执行 一．目的和要求 通过进程的创建、运行和撤销加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。 二．实验内容 Shell下的进程控制：用ps命令查看进程；用kill命令中止某些进程；用pstree命令显示系统中进程的层次结构。（可通过“帮助”查看上述命令有哪些参数） 掌握系统调用fork( )，exec系列函数（6个），exit( )，wait( )，waitpid( )，getpid( )，getppid( )的功能和实现过程。 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’；两个子进程分别显示字符‘b’和‘c’。观察屏幕上的显示结果，并分析原因。 将上述的输出字符改为输出较长的字符串，观察进程并发执行，分析执行结果。 编写一段程序，使用系统调用fork( )创建一个子进程，在子进程中显示该子进程及其父进程的PID，然后子进程睡眠10秒钟（使用系统调用sleep(10)）；父进程通过调用wait( )等待子进程结束，并显示该子进程的PID。 编写一段程序，使用系统调用fork( )创建一个子进程。子进程通过系统调用exec系列函数调用命令ls，调用exit( )结束。而父进程则调用waitpid( )等待子进程结束，并在子进程结束后显示子进程的标识符，然后正常结束。 三．实验提示 1、fork( ) fork( )是Linux的系统调用,其作用是创建进程，创建的子进程共享父进程在内存的程序段副本。 int fork(void) 创建一个新进程。调用fork的进程称为父进程，新进程是子进程。fork系统调用为父子进程返回不同的值：子进程中返回0，父进程中返回子进程的PID，即fork( )被调用了一次，但返回了两次，子进程继承了父进程的许多特性，并具有与父进程完全相同的用户级上下文，父子进程并发执行；如创建不成功则返回负数值。fork出错可能有两种原因（errno的含义请见后面第6部分）： （1）当前的进程数已经达到了系统规定的上限，这时errno的值被设置为EAGAIN。 （2）系统内存不足，这时errno的值被设置为ENOMEM。 例如下面的代码： #include sys/types.h /* 提供类型pid_t的定义 */#include stdlib.h#include stdio.hmain(void){? ?pid_t pid; /*定义进程ID，pid_t是一种数据类型，在头文件sys/types.h中定义*/? ?pid=fork();? ?if(pid0)? ? ?{? ??? ? ? printf(fork error\n);? ??? ? ? exit(0);? ??? ??}? else if(pid==0)? ??? ? ?? ?printf(this is the child process!\n); /*子进程执行的代码*/? ?? ?? ?else? ??? ? ?? ?printf(this is the parent process!\n); /*父进程执行的代码*/} 虽然父进程与子进程程序完全相同，但每个进程都有自己的程序计数器PC（注意子程序的PC开始位置），然后根据pid变量保存的fork( )返回值的不同，执行了不同的分支语句，如下图所示： pid=fork();?if(pid0) pid=fork();?if(pid0) ?{ printf(fork error\n);? ? exit(0); ??}? else if(pid==0)? ??? ? ?? ?printf(this is the child process!\n);? ?? ?? ?else? ??? ? ?? ?printf(this is the parent process!\n); pid=fork();?if(pid0) ?{ printf(fork error\n);? ? exit(0); ??}? else if(pid==0)? ??? ? ?? ?printf(this is the child process!\n);? ?? ?? ?else? ??? ? ?? ?printf(this is the parent process!\n); pid=fork();?if(pid0) ?{ printf(fork error\n);? ? exit(0); ??}?