实验一-Linux环境下的进程管理.doc

软 件 学 院
上 机 实 验 报 告
课程名称： 操作系统原理
实验项目: 实验一 Linux环境下的进程管理
实 验 室: 耘慧402
姓 名： 王欣鸿
学 号： 1320010724
专业班级: 软件13—7
实验时间: 2015/12/06
实验成绩
评阅教师

一、 实验目的及要求
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。
二、 实验性质
验证性
三、 实验学时
4学时
四、 实验环境
Linux系统开发环境
五、实验内容及步骤
1．给出实验内容具体描述；
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；父进程显示字母a，子进程显示字母b和c。
2）进程的控制
修改已编写的程序，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。
2． 用适当形式表达算法设计思想及算法实现步骤。
系统调用：
fork（)
创建一个新进程。
系统调用格式:
pid=fork（）
参数定义：
Int fork（)
fork（)返回值的意义如下:
0 :在子进程中，pid变量保存的fork（）返回值为0，表示当前进程是子进程。
>0：在父进程中，pid变量保存的fork（）返回值为子进程的id值
—1：创建失败。
如果fork（)调用成功，它向父进程返回子进程的pid，并向子进程返回0,即fork（）被调用了一次，但返回了两次。此时OS在内存中建立一个新进程，所建的新进程是调用fork（）父进程的副本，称为子进程。子进程继承了父进程的许多特新，并具有与父进程完全相同的用户级上文。父进程与子进程并发执行.
核心为fork(）完成以下操作
1）为新进程分配一进程表项和进程标识符
进入fork（)后，核心检查系统是否有足够的资源来建立一个新进程.若资源不足,则fork（)系统调用失败；否则,核心为新进程表项和唯一的进程标识符.
2）检查同时运行规定的最大数目
超过预先规定的最大数目时,fork（）调用失败。
3)拷贝进程表项中的数据
将父进程的当前目录和所有已打开的数据拷贝到子进程表项中，并置进程的状态为“创建”状态。
4）子进程继承父进程的所有文件
对父进程当前目录和所有以打开的文件表项中的引用计数加1。
5)为子进程创建进程上下文
进程创建结束，设子进程状态为“内存中就绪”并返回子进程的标识符。
6）子进程执行
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,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.
六、实验数据及结果分析
1．详细记录在调试过程中出现的问题及解决方法；
程序开始时出现命令使用的错误，我发现是gcc命令忘记使用—0后缀；然后再次编译时发现程序报错，仔细的检查源代码发现少#号等调用的头文件，接下来也遇到类似的错误,但是都根据错误提示一一改正过来。
2．记录实验执行的结果（运行结果截图）.
进程的创建
进程的控制
七、实验总结
本次实验遇到了很多编译问题，首先就是gcc环境的配置问题，通过老师的指导，最终完成了换环境的配置；其次就是在用vim命令打代码时，这样的页面操作方便快捷，深受广大linux程序员的喜爱，它独特的编译界面使我对linux环境下的开发有所期待，这使我很好奇linux这种强大的OS是怎么开发软件的怎么运行软件为我们提供服务的，然后我自己编写运行了几个简单的c程序，在命令行下体验了gcc(c语言）的独特魅力，同时也明白了linux操作系统是如何创建进程和控制进程的，虽然说对linux的进程控制的细节不是特别明白，但是通过编写、运行代码,我对其宏观上的或者某一部分的进程控制有了大概的了解，我还需要继续看书学习它的进程控制以至能够彻底搞清楚它的进程调用原理。
附录 源程序清单
1. 进程的创建
h。c
＃includeputchar(’b')；
else
｛
while((p2=fork（））==—1）；
if（p2==0）putchar(’c'）；
else
putchar（’a’)；
}
｝
2. 进程的控制
i。c
＃include〈stdio。h>
main（）
{
int p1，p2,i；
while（（p1=fork（））==-1）;
if(p1==0）
｛
for（i=0；i<100;i++）
printf（"daughter％d\t”,i）;
｝
else
{
while(（p2=fork(））==—1）；
if(p2==0）
｛
for（i=0；i〈100；i++)
printf（"son％d\t”,i);
}
else
｛
for(i=0;i〈100;i++）
printf（”parent%d\t",i);
}
｝
}
j。c
＃include〈stdio。h〉
#include〈unistd.h〉
main（)
｛
int p1,p2，i；
while((p1==fork（））==—1）；
if(p1==0）
｛
lockf（1，1，0)；
for（i=0；i<50;i++)
printf（”child ％d\n”，i)；
lockf（1，0,0)；
｝
else
{
while（（p2=fork（））==—1）；
if(p2==0)
{
lockf（1，1,0）；
for（i=0；i<50；i++）
printf（"son ％d\n"，i）；
lockf(1，0，0)；
｝
else
｛
lockf（1,1，0）;
for（i=0；i<50；i++)
printf（”daughter％d\n"，i）；
lockf(1,0,0)；
｝
｝
｝