操作系统 进程管理.doc

深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 操作系统 实验项目名称： 进程管理 学院： 计算机与软件学院 专业： 软件工程 指导教师： 报告人： 学号：班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制一、实验目的与要求：实验目的：通过进程的创建、撤销和运行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。 实验要求：1、掌握在Windows中编程，在CYGWIN中编译运行的方法2、阅读例程，理解函数fork()、execl()、exit()、getpid()和waitpid()的功能和用法3、运行例程，分析例程中关键代码的功能，给出运行结果并对运行结果进行分析说明。4、模仿例程，编写一段程序实现以下功能：a)父进程使用系统调用fork()创建两个子进程b)各个子进程显示和输出一些提示信息和自己的进程标识符。c)父进程显示自己的进程ID和一些提示信息，然后调用waitpid()等待多个子进程结束，并在子进程结束后显示输出提示信息表示程序结束。5、父进程创建多个（3个以上）进程并发运行，控制好各个子进程输出自己的进程标识符和一些提示信息，对程序运行结果进行分析说明。观察各个子进程并发执行的顺序，输出结果是否与设想中的顺序不同，并分析原因。2、 方法、步骤：(说明程序相关的算法原理或知识内容，程序设计的思路和方法，可以用流程图表述，程序主要数据结构的设计、主要函数之间的调用关系等) 方法： 此次试验需要使用到创建子进程的函数fork（），必须分清父进程和子进程的区别和各自的运行条件。要使父进程创建两个子进程，须在父进程执行的代码中再次创建子进程。用到的函数：getpid（）。execl（）waitpid（）getpid（）用来取得目前进程的进程识别码，许多程序利用取到的此值来建立临时文件，以避免临时文件相同带来的问题。execl()用来执行参数path字符串所代表的文件路径，接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0)、argv1，最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。 waitpid()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。如果在调用waitpid()时子进程已经结束，则wait()会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status返回，而子进程的进程识别码也会一快返回。如果不在意结束状态值，则参数status可以设成NULL。参数pid为欲等待的子进程识别码步骤:1 启动VC+等开发平台，创建我们所需的程序文件并保存到CYGWIN的用户文件夹下。2. 启动CYGWIN，在命令行中输入ls，可看到我们存入的程序文件。在命令行中输入gcc o XXX.exe XXX.cpp把程序文件变成CYGWIN下可行的文件。可知是否实现了可执行文件。3. 在CYGWIN命令行下运行./XXX.（为之前带exe后缀的文件）结果在CYGWIN上会直接显示。3 实验过程及内容：(对程序代码进行说明和分析，越详细越好，代码排版要整齐，可读性要高)第一个程序：Hello word：#include int main(void)printf(Hello World!n);return 0;Hello word是我们最早接触的用C语言编的语句。因为是用整形int定义的main，所以要有返回值，结尾return 0；是给系统的一个信息，代表程序正常结束。创建2个子进程：#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,PID is %d.n,getpid();pid=fork();printf(process %d | My parent PID is %d.n,getpid(),getppid();sleep(1);if(pid=0)/子进程执行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)/父进程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_start(args,fmt);return vprintf(fmt,args); 在父进程下创建子进程时，父进程与子进程各自独立执行。执行fork调用，创建了一个新的进程， 这个进程共享父进程的数据和堆栈空间等，这之后的代码指令为子进程创建了一个拷贝。 fock 调用是一个复制进程，fock 不象线程需提供一个函数做为入口， fock调用后，新进程的入口就在 fock的下一条语句。 子进程运行时的时候，并非调用和执行父进程的数据。子进程的数据和堆栈空间和父进程是独立的，而不是共享数据。运行截图实验3：进程中调用外部命令：#include #include #include #include #include #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(You should never 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 done 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()用来执行参数path字符串所代表的文件路径，接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0)、argv1，最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。 此程序是调用LINUX/UNIX下的进程管理命令ps a，最后一个值必须为NULL。 运行截图：创建多个子进程：#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,PID 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(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(),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);运行截图：父进程创建多个子进程并且子进程各自运行3个外部调用命令：#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,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=fork(); 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(),getppid(); 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);tprintf(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);创建了第一个子进程后，子进程与父进程相继运行。子进程调用p