1、實驗二 進程管理(一)實驗目的或實驗原理1加深對進程概念的理解，明確進程和程序的區別。 2進一步認識并發執行的實質。3分析進程競爭資源現象，學習解決進程互斥的方法。4了解 Linux 系統中進程通信的基本原理。(二)實驗內容1進程的創建。2進程的控制。3編寫一段程序，使其現實進程的軟中斷通信。要求：使用系統調用 fork() 創建兩個子進程，再用系統調用 signal() 讓父進程捕捉 鍵盤上來的中斷信號(即按 DE鍵)；當捕捉到中斷信號后，父進程用系統調用 Kill()向兩 個子進程發出信號，子進程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止：Child Processll is Killed by

2、Parent!Child Processl2 is Killed by Parent! 父進程等待兩個子進程終止后，輸出如下的信息后終止Parent Process is Killed!在上面的程序中增加語句 sig nal (SIGNAL, SIG-IGN)和sig nal (SIGQUIT,SIG-IGN), 觀察執行結果，并分析原因。4 進程的管道通信。 編制一段程序，實現進程的管理通信。使用系統調用pipe()建立一條管道線；兩個子進程 P1和P2分別向管道中寫一句話：Child 1 is sending a message!Child 2 is sending a message!

3、而父進程則從管道中讀出來自于兩個子進程的信息，顯示在屏幕上。要求父進程先接收子進程 P1發來的消息，然后再接收子進程P2發來的消息。實驗 2 指導 實驗內容 1 進程的創建任務編寫一段程序，使用系統調用 fork( )創建兩個子進程。當此程序運行時，在系統中有 一個父進程和兩個子進程活動。讓每一個進程在屏幕上顯示一個字符；父進程顯示字符“ a”，子進程分別顯示字符“ b”和“ c”。試觀察記錄屏幕上的顯示結果，并分析原因。 程序#include<stdio.h>main()int p1,p2;if(p1=fork()/*子進程創建成功 */putchar('b');

4、elseif(p2=fork() /* 子進程創建成功 */ putchar('c');else putchar('a');/* 父進程執行 */<運行結果 >但各個進程的時間片再觀察程序執行時屏幕 來給每個程序加鎖，可bca( 有時會出現 abc 的任意的排列 ) 分析：從進程執行并發來看，輸出 abc 的排列都是有可能的。 原因：fork()創建進程所需的時間雖然可能多于輸出一個字符的時間， 的獲得卻不是一定是順序的，所以輸出 abc 的排列都是有可能的。2進程的控制<任務 >修改已編寫好的程序， 將每個程序的輸出由單個字符改為一句話

5、， 上出現的現象，并分析其原因。如果在程序中使用系統調用 lockf() 以實現進程之間的互斥，觀察并分析出現的現象。程序 1#include<stdio.h>main()int p1,p2,i;if(p1=fork()for(i=0;i<500;i+)printf("parent%dn",i);wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止 */ exit(0);elseif(p2=fork()for(i=0;i<500;i+)printf("son %dn",i);wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程

6、不會終止 */ exit(0); /* 向父進程信號 0 且該進程退出 */elsefor(i=0;i<500;i+)printf( gr“andchild %dn",i);exit(0);運行結果pare nt .songrandchild grandchild 或 grandchild son grandchild son parent分析：由于函數 printf() 輸出的字符串之間不會被中斷，因此 , 每個字符串內部的字符 順序輸出時不變。但是 , 由于進程并發執行時的調度順序和父子進程的搶占處理機問題， 輸出字符串的順序和先后隨著執行的不同而發生變化。這與打印單字符的

7、結果相同。程序 2 #include<stdio.h>#include<stdio.h>main()int p1,p2,i;if(p1=fork()lockf(1,1,0);for(i=0;i<500;i+)printf("parent %dn",i);lockf(1,0,0);wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止 */ exit(0);elseif(p2=fork() lockf(1,1,0); for(i=0;i<500;i+)printf("son %dn",i);lockf(1,0,0);

8、wait(0); /* 保證在子進程終止前，父進程不會終止 */ exit(0);elselockf(1,1,0);for(i=0;i<500;i+) printf("daughter %dn",i);lockf(1,0,0);exit(0);<運行結果輸出pare nt塊,son塊,gra ndchild 塊的順序可能不同，但是每個塊的輸出過程不會被 打斷。分析：因為上述程序執行時，lockf(1,1,0)鎖定標準輸出設備，lockf(1,0,0)解鎖標準輸出設備，在lockf(1,1,0)與lockf(1,0,0)中間的for循環輸出不會被中斷，加鎖與不加鎖

9、效果不相 同。3軟中斷通信任務 1 編制一段程序，使用系統調用 fork() 創建兩個子進程，再用系統調用 signal() 讓父進 程捕捉鍵盤上來的中斷信號(即按 ctrl+c 鍵)，當捕捉到中斷信號后，父進程用系統調用 kill() 向兩個子進程發出信號，子進程捕捉到信號后，分別輸出下列信息后終止： child process1 is killed by parent!child process2 is killed by parent!父進程等待兩個子進程終止后，輸出以下信息后終止：parent process is killed!<程序流程圖 >程序#in clude<

10、;stdio.h>#in clude<sig nal.h>#in clude< uni std.h>void wait in g(),stop(),alarm in g();int wait_mark;main()int p1,p2;if(p1=fork() /* 創建子進程 p1*/if(p2=fork() /* 創建子進程 p2*/wait_mark=1;signal(SIGINT,stop); /* 接收到 Ac 信號，轉 stop*/ signal(SIGALRM,alarming);/* 接受 SIGALRM*/ waiting();kill(p1,16

11、);/*向 p1 發軟中斷信號 16*/kill(p2,17);/*向p2發軟中斷信號17*/wait(0);/* 同步 */wait(0);printf("parent process is killed!n"); exit(0);elsewait_mark=1;signal(17,stop);signal(SIGINT,SIG_IGN); /*忽略 Ac 信號*/ while (wait_mark!=0);lockf(1,1,0);printf("child process2 is killed by parent!n"); lockf(1,0,0)

12、;exit(0);elsewait_mark=1; signal(16,stop);signal(SIGINT,SIGGN);/* 忽略 Ac 信號 */while (wait_mark!=0)lockf(1,1,0);printf("child process1 is killed by parent!n");lockf(1,0,0);exit(0);void waiting()sleep(5);if (wait_mark!=0)kill(getpid(),SIGALRM);void alarming()wait_mark=0;void stop()wait_mark=0

13、;<運行結果 >不做任何操作等待五秒鐘父進程回在子進程縣推出后退出， 并打印退出的順序； 或者點 擊 ctrl+C 后程序退出并打印退出的順序。任務 2在 上 面 的 任 務 1 中 ， 增 加 語 句 signal(SIGINT,SIG_IGN) 和 語 句 signal(SIGQUIT,SIG_IGN) ，觀察執行結果，并分析原因。這里， signal(SIGINT,SIG_IGN) 和 signal(SIGQUIT,SIG_IGN) 分別為忽略鍵信號以及忽略中斷信號。<程序 >#include<stdio.h>#include<signal.h&

14、gt;#include<unistd.h>int pid1,pid2;int EndFlag=0;int pf1=0;int pf2=0;void IntDelete()kill(pid1,16);kill(pid2,17);void Int1()printf("child process 1 is killed !by parentn"); exit(0);void Int2()printf("child process 2 is killed !by parentn"); exit(0);main()int exitpid;if(pid1

15、=fork()if(pid2=fork() signal(SIGINT,IntDelete); waitpid(-1,&exitpid,0); waitpid(-1,&exitpid,0); printf("parent process is killedn"); exit(0);else signal(SIGINT,SIG_IGN); signal(17,Int2); pause();else signal(SIGINT,SIG_IGN); signal(16,Int1); pause();運行結果 請將上述程序輸入計算機后，執行并觀察。3進程的管道通信任

16、務pipe() 建立一條管道線。兩個子編制一段程序，實現進程的管道通信。使用系統調用進程pl和p2分別向通道個寫一句話：child1process is sending message!child2process is sending message!而父進程則從管道中讀出來自兩個進程的信息，顯示在屏幕上。程序#include <unistd.h>#include <signal.h>#include <stdio.h>int pid1,pid2;main( )int fd2;char outpipe100,inpipe100;pipe(fd);/* 創建一

17、個管道 */while (pid1=fork( )=-1);if(pid1=0)lockf(fd1,1,0);sprintf(outpipe,"child 1 process is sending message!"); /*把串放入數組 outpipe 中 */ write(fd1,outpipe,50);/*向管道寫長為 50 字節的串 */sleep(5);/*自我阻塞 5 秒*/lockf(fd1,0,0);exit(0);elsewhile(pid2=fork( )=-1);if(pid2=0)lockf(fd1,1,0); /* 互斥 */ sprintf(outpipe,"child 2 process is sending message!"); write(fd1,outpipe,50);sleep(5);lockf(fd1,0,0);exit(0);elsewait(0);/*同步 */read(fd0,inpipe,50); /* 從