操作系統(tǒng)進(jìn)程控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析解析.doc

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：進(jìn)程控制 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 12006715 指 導(dǎo) 教 師 指 導(dǎo) 單 位 計(jì)算機(jī)學(xué)院 日 期 2014年11月13日 教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日成績(jī)?cè)u(píng)定備 注一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)和了解進(jìn)程控制的基本和常用的系統(tǒng)調(diào)用 forkwaitsleepexitexec等等2. 查看 /usr/src/include/sched.h中的task_struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并分析Linux 操作系統(tǒng)進(jìn)程狀態(tài)。 3.通過(guò)進(jìn)程創(chuàng)建的應(yīng)用實(shí)例，深刻理解進(jìn)程創(chuàng)建的過(guò)程將以下例題輸入運(yùn)行，并分析運(yùn)行結(jié)果 程序例題1 #include #include #include int main(void) pid_t pid; int data=5; if(pid=fork()0) printf(fork errorn); exit(0); else if(pid=0) data-; printf(childs data is:%dn,data); exit(0); else printf(parents data is:%dn,data); exit(0); 程序例題2 用fork創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，由其調(diào)用execve啟動(dòng)shell命令ps查看系統(tǒng)當(dāng)前的進(jìn)程信息 #include #include #include main( ) pid_t pid; char *path=/bin/ps; char *argv5= ps,-a,-x,NULL; printf(“Run ps with execve by child process:n”); if(pid=fork( )0) printf(“fork error!”); exit(0); else if (pid=0) if(execve(path,argv,0)0) printf(“fork error!”); exit(0); printf(“child is ok!n”); exit(0); wait( ); printf(“it is ok!n”); exit(0); 3.創(chuàng)建一個(gè)共享內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)一個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程寫(xiě)共享內(nèi)存，一個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程讀共享內(nèi)存，并在寫(xiě)前讀后輸出寫(xiě)和讀的內(nèi)容。4.創(chuàng)建一個(gè)共享文件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)寫(xiě)者進(jìn)程寫(xiě)文件，2個(gè)讀者在寫(xiě)者寫(xiě)后分別讀出文件的內(nèi)容，并給出讀后評(píng)價(jià)。二、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) Linux中與進(jìn)程控制相關(guān)的幾個(gè)主要系統(tǒng)調(diào)用 名/格式/參數(shù)功能返回值的解釋fork( )、vfork( ) 創(chuàng)建一個(gè)字進(jìn)程 對(duì)父進(jìn)程：返回子進(jìn)程號(hào) 對(duì)子進(jìn)程：返回0 錯(cuò)誤：返回-1 #include execve(char *file,char *argv,char *envp) 用指定程序覆蓋當(dāng)前程序代碼 正確：0 錯(cuò)誤：-1 #include #include pid_t wait(int *statloc) 等待進(jìn)程終止 正確：子進(jìn)程的ID 錯(cuò)誤：-1 getpid( )、getppid( ) 獲得進(jìn)程號(hào) #include void exit(int status) 進(jìn)程正常結(jié)束 三、實(shí)驗(yàn)步驟（附程序原碼）實(shí)驗(yàn)一：創(chuàng)建文件wang.c，編寫(xiě)C語(yǔ)言程序，實(shí)現(xiàn)在程序運(yùn)行時(shí)通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用fork（）創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，使父，子三進(jìn)程并發(fā)進(jìn)行，父親進(jìn)程執(zhí)行時(shí)屏幕顯示“parent”,兒子進(jìn)程執(zhí)行時(shí)屏幕顯示“son”，女兒進(jìn)程執(zhí)行時(shí)屏幕顯示“daugher”。程序如下：（進(jìn)程一）#includeint main() int p1,p2,i; while(p1=fork()=-1); if(p1=0) for(i=0;i4;i+) printf(daughter%dn,i); else while(p2=fork()=-1); if(p2=0) for(i=0;i4;i+) printf(son%dn,i); else for(i=0;i4;i+) printf(parent%dn,i); （進(jìn)程二）#includeint main() int pid; pid=fork(); switch(pid) case -1:printf(fork failn);exit(1); case 0:printf(subprocessn);exit(0); default:wait(0);printf(completedn);exit(0); 實(shí)驗(yàn)二：編寫(xiě)程序，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(pán)上傳來(lái)的中斷信號(hào)，捕捉到中斷信號(hào)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(hào)，子進(jìn)程終止。父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后終止。程序代碼如下#include#include#includevoid waiting(),stop();int wait_mark;int main() int p1,p2,stdout; signal(SIGINT,stop); while(p1=fork()=-1); if(p10) while(p2=fork()=-1); if(p20) wait_mark=1; sleep(5); waiting(); kill(p1,16); kill(p2,17); wait(0); wait(0); printf(Parent process is killed!n); exit(0); else wait_mark=1; signal(17,stop); waiting(); lockf(stdout,1,0); printf(Child process 2 is killed by parent!n); lockf(stdout,0,0); exit(0); else wait_mark=1; signal(16,stop); waiting(); lockf(stdout,1,0); printf(Child process 1 is killed by parent!n); lockf(stdout,0,0); exit(0); void waiting() while(wait_mark!=0); void stop() wait_mark=0; 四、運(yùn)行結(jié)果及其結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)一：結(jié)果分析：0：在子進(jìn)程中，pid變量保存的fork()返回值為0，表示當(dāng)前進(jìn)程是子進(jìn)程。0:在父進(jìn)程中，pid變量保存的fork（）返回值為子進(jìn)程的pid值。-1：創(chuàng)建失敗。實(shí)驗(yàn)二：結(jié)果分析：從鍵盤(pán)輸入中斷信號(hào)，父進(jìn)程收到中斷信號(hào)用系統(tǒng)調(diào)用kill向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號(hào)，子進(jìn)程收到信號(hào)后分別輸出Child process 1 is killed by parent!，Child process 2 is killed by parent!結(jié)束進(jìn)程并exit(0)，父進(jìn)程收到兩個(gè)exit(0)后輸出Parent process is killed!結(jié)束進(jìn)程。五、思考題1、當(dāng)首次調(diào)用新創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)，其入口在哪里？解：調(diào)用fork函數(shù)的下一條語(yǔ)句開(kāi)始。2、可執(zhí)行文件加載時(shí)進(jìn)行了哪些處理？解：可執(zhí)行文件加載時(shí)首先是創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程的fork系統(tǒng)調(diào)用，然后用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程自我終止的exit系統(tǒng)調(diào)用；改變進(jìn)程原有代碼的exec系統(tǒng)調(diào)用；用于將調(diào)用進(jìn)程掛起并等待子進(jìn)程終止的wait系統(tǒng)調(diào)用；獲得進(jìn)程標(biāo)識(shí)符的getpid系統(tǒng)調(diào)用等處理過(guò)程。3、什么是進(jìn)程同步？wait( )是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的？解：異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而