操作系統(tǒng)進(jìn)程管理

1、深 圳 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱：操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：進(jìn)程管理學(xué)院：計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院專業(yè)：軟件工程指導(dǎo)教師：報(bào)告人：學(xué)號(hào)：班級(jí)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間：教務(wù)處制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^進(jìn)程的創(chuàng)建、 撤銷和運(yùn)行加深對(duì)進(jìn)程概念和進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的理解，明確進(jìn)程與程序之間的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)要求：1、 掌握在 windows 中編程，在cygwin 中編譯運(yùn)行的方法2、 閱讀例程，理解函數(shù)fork() 、execl()、exit()、 getpid()和 waitpid() 的功能和用法3、 運(yùn)行例程，分析例程中關(guān)鍵代碼的功能，給出運(yùn)行結(jié)果并對(duì)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析說(shuō)明。4、 模仿例程，編寫一段

2、程序?qū)崿F(xiàn)以下功能：a) 父進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用fork() 創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程b) 各個(gè)子進(jìn)程顯示和輸出一些提示信息和自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。c) 父進(jìn)程顯示自己的進(jìn)程id 和一些提示信息， 然后調(diào)用 waitpid() 等待多個(gè)子進(jìn)程結(jié)束，并在子進(jìn)程結(jié)束后顯示輸出提示信息表示程序結(jié)束。5、 父進(jìn)程創(chuàng)建多個(gè) （3 個(gè)以上） 進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行， 控制好各個(gè)子進(jìn)程輸出自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符和一些提示信息，對(duì)程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析說(shuō)明。觀察各個(gè)子進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的順序，輸出結(jié)果是否與設(shè)想中的順序不同，并分析原因。二、方法、步驟：(說(shuō)明程序相關(guān)的算法原理或知識(shí)內(nèi)容，程序設(shè)計(jì)的思路和方法，可以用流程圖表述，程序主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、主

3、要函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系等)方法：此次試驗(yàn)需要使用到創(chuàng)建子進(jìn)程的函數(shù)fork （） ，必須分清父進(jìn)程和子進(jìn)程的區(qū)別和各自的運(yùn)行條件。要使父進(jìn)程創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程，須在父進(jìn)程執(zhí)行的代碼中再次創(chuàng)建子進(jìn)程。用到的函數(shù)： getpid（） 。execl（） waitpid （）getpid（）用來(lái)取得目前進(jìn)程的進(jìn)程識(shí)別碼，許多程序利用取到的此值來(lái)建立臨時(shí)文件，以避免臨時(shí)文件相同帶來(lái)的問題。execl()用來(lái)執(zhí)行參數(shù)path 字符串所代表的文件路徑，接下來(lái)的參數(shù)代表執(zhí)行該文件時(shí)傳遞過去的argv(0) 、argv1, ，最后一個(gè)參數(shù)必須用空指針(null) 作結(jié)束。waitpid() 會(huì)暫時(shí)停止目前進(jìn)程的執(zhí)行，

4、直到有信號(hào)來(lái)到或子進(jìn)程結(jié)束。如果在調(diào)用waitpid() 時(shí)子進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束，則wait() 會(huì)立即返回子進(jìn)程結(jié)束狀態(tài)值。子進(jìn)程的結(jié)束狀態(tài)值會(huì)由參數(shù)status返回，而子進(jìn)程的進(jìn)程識(shí)別碼也會(huì)一快返回。如果不在意結(jié)束狀態(tài)值，則參數(shù) status 可以設(shè)成 null 。參數(shù) pid 為欲等待的子進(jìn)程識(shí)別碼步驟 : 1 啟動(dòng) vc+等開發(fā)平臺(tái)， 創(chuàng)建我們所需的程序文件并保存到cygwin 的用戶文件夾下。2. 啟動(dòng) cygwin ， 在命令行中輸入ls， 可看到我們存入的程序文件。在命令行中輸入gcc o xxx.exe xxx.cpp 把程序文件變成cygwin 下可行的文件?？芍欠駥?shí)現(xiàn)了可執(zhí)行文

5、件。3.在 cygwin 命令行下運(yùn)行 ./xxx. （為之前帶exe后綴的文件）結(jié)果在cygwin上會(huì)直接顯示。三實(shí)驗(yàn)過程及內(nèi)容：(對(duì)程序代碼進(jìn)行說(shuō)明和分析，越詳細(xì)越好，代碼排版要整齊，可讀性要高) 第一個(gè)程序：hello word：#include int main(void) printf(hello world!n); return 0; hello word 是我們最早接觸的用c 語(yǔ)言編的語(yǔ)句。 因?yàn)槭怯谜蝘nt 定義的 main，所以要有返回值，結(jié)尾return 0；是給系統(tǒng)的一個(gè)信息，代表程序正常結(jié)束。創(chuàng)建 2個(gè)子進(jìn)程：#include #include #include #i

6、nclude #include #include #include int tprintf (const char*fmt,.); int main(void) int i=0,j=0; pid_t pid; printf(hello from parent process,pid is %d.n,getpid(); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0)/ 子進(jìn)程執(zhí)行 sleep(1); for(i=0;i3;i+) printf(hello f

7、rom the child process %d.%d timesn,getpid(),i+1); sleep(1); else if(pid!=-1)/ 父進(jìn)程 tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;itm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_sta

8、rt(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 在父進(jìn)程下創(chuàng)建子進(jìn)程時(shí)，父進(jìn)程與子進(jìn)程各自獨(dú)立執(zhí)行。執(zhí)行fork 調(diào)用，創(chuàng)建了一個(gè)新的進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程共享父進(jìn)程的數(shù)據(jù)和堆?？臻g等，這之后的代碼指令為子進(jìn)程創(chuàng)建了一個(gè)拷貝。fock 調(diào)用是一個(gè)復(fù)制進(jìn)程，fock 不象線程需提供一個(gè)函數(shù)做為入口，fock調(diào)用后，新進(jìn)程的入口就在fock 的下一條語(yǔ)句。子進(jìn)程運(yùn)行時(shí)的時(shí)候，并非調(diào)用和執(zhí)行父進(jìn)程的數(shù)據(jù)。子進(jìn)程的數(shù)據(jù)和堆棧空間和父進(jìn)程是獨(dú)立的，而不是共享數(shù)據(jù)。運(yùn)行截圖實(shí)驗(yàn) 3：進(jìn)程中調(diào)用外部命令：#include #include #include #include #inc

9、lude #include #include int tprintf(const char*fmt,.); int main(void) pid_t pid; pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(5); tprintf(hello from child process!n); tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/ps,-a,null); tprintf(y ou should never

10、 see this because the child is already gone.n); else if(pid!=-1) tprintf(hello from parent,pid %d.n,getpid(); sleep(1); tprintf(parent forked process %d.n,pid); sleep(1); tprintf(parent is waiting for child to exit.n); waitpid(pid,null,0); tprintf(parent had exited.n); else tprintf(everything was do

11、ne without error.n); return 0; int tprintf(const char*fmt,.) va_list args; struct tm *tstruct; time_t tsec; tsec=time(null); tstruct=localtime(&tsec); printf(%02d:%02d:%02d:%5d|,tstruct-tm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_start(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 其中 execl()用來(lái)執(zhí)行參數(shù)

12、path 字符串所代表的文件路徑，接下來(lái)的參數(shù)代表執(zhí)行該文件時(shí)傳遞過去的argv(0) 、argv1, ，最后一個(gè)參數(shù)必須用空指針(null) 作結(jié)束。此程序是調(diào)用linux/unix下的進(jìn)程管理命令ps a，最后一個(gè)值必須為null 。運(yùn)行截圖：創(chuàng)建多個(gè)子進(jìn)程：#include #include #include #include #include #include #include int tprintf (const char*fmt,.); int main(void) int i=0,j=0; pid_t pid; printf(hello from parent process,p

13、id is %d.n,getpid(); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;i3;i+) printf(hello from the child process %d.%d timesn,getpid(),i+1); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf

14、(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;i3;i+) printf(hello from child process %d.%d timesn,getpid(),i+1); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(

15、),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); for(i=0;itm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_start(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 運(yùn)行截圖：父進(jìn)程創(chuàng)建多個(gè)子進(jìn)程并且子進(jìn)程各自運(yùn)行3 個(gè)外部調(diào)用命令：#include #include #include #include #include #include #include int tprintf (const char*fmt,.); int main(void) int i=0,j=

16、0; pid_t pid; printf(hello from parent process,pid is %d.n,getpid(); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/ps,-a,null); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=f

17、ork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppid(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/ls,-l,null); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(parent forked one child process-%d.n,pid); pid=fork(); printf(process %d | my parent pid is %d.n,getpid(),getppi

18、d(); sleep(1); if(pid=0) sleep(1); tprintf(i am calling exec.n); execl(/bin/uname,-a,null); sleep(1); else if(pid!=-1) tprintf(hello from parent,pid %d.n,getpid(); sleep(1); tprintf(parent forked process %d.n,pid); sleep(1); tprintf(parent is waiting for child to exit.n); waitpid(pid,null,0); tprint

19、f(parent had exited.n); else tprintf(everything was done whitout error.n); return 0; int tprintf(const char*fmt,.) va_list args; struct tm *tstruct; time_t tsec; tsec=time(null); tstruct=localtime(&tsec); printf(%02d:%02d:%02d:%5d|,tstruct-tm_hour,tstruct-tm_min,tstruct-tm_sec,getpid(); va_start(args,fmt); return vprintf(fmt,args); 創(chuàng)建了第一個(gè)子進(jìn)程后，子進(jìn)程與父進(jìn)程相繼運(yùn)行