操作系统实验报告三.doc

浙江大学城市学院实验报告课程名称 操作系统原理实验 实验项目名称 实验三 进程的创建和简单控制 学生姓名 单健 专业班级 计算0901 学号 30901110 实验成绩 指导老师（签名 ） 日期 注意：l 务请保存好各自的源代码，已备后用。l 完成本实验后,将实验项目文件和实验报告，压缩为rar文件，上传ftp。如没有个人文件夹，请按学号_姓名格式建立。ftp:/huommupload:12345622:2007/uploadl 文件名为：学号_日期_实验XX，如30801001_20100305_实验01一. 实验目的和要求1. 掌握进程的概念和进程的状态，对进程有感性的认识；2. 掌握进程创建方法；3. 认识进程的并发执行，了解进程族之间各种标识及其存在的关系；4. 熟悉进程的创建、阻塞、唤醒、撤销等控制方法。二、实验内容1. 了解有关Linux进程的属性和进程的层次结构；2. 学习有关Linux的前台和后台进程；3. 学习有关Linux命令的顺序执行和并发执行；4. 学习有关挂起和终止进程；5. 了解并发程序的不可确定性，进行简单并发程序设计。三、实验步骤(一)Shell下的进程控制1、用ps查看进程。查看ps命令的帮助文件，尝试不同的参数，并观察结果，记录截图。rootwww # ps PID TTY TIME CMD 5855 pts/0 00:00:00 bash 5872 pts/0 00:00:00 psrootwww # ps -A PID TTY TIME CMD 1 ? 00:00:01 init 2 ? 00:00:00 migration/0 3 ? 00:00:00 ksoftirqd/0 4 ? 00:00:00 watchdog/0 5 ? 00:00:00 events/0 6 ? 00:00:00 khelper7 ? 00:00:00 kthread。rootwww # ps -w PID TTY TIME CMD 6006 pts/0 00:00:00 bash 6262 pts/0 00:00:00 psrootwww # ps -auWarning: bad syntax, perhaps a bogus -? See /usr/share/doc/procps-3.2.7/FAQUSER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMANDroot 4024 0.0 0.0 1676 440 tty2 Ss+ 18:30 0:00 /sbin/mingetty tty2root 4025 0.0 0.0 1676 440 tty3 Ss+ 18:30 0:00 /sbin/mingetty tty3。rootwww # ps -auxWarning: bad syntax, perhaps a bogus -? See /usr/share/doc/procps-3.2.7/FAQUSER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMANDroot 1 0.0 0.1 2088 644 ? Ss 18:28 0:01 init 3 root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 18:28 0:00 migration/0。2、kill命令使用。截图说明。rootwww # kill -1 4294原进程root 4290 0.0 1.3 49604 6144 ? Ssl 18:31 0:00 /usr/lib/scim-1.0/scim-panel-gtk -display :0.0 -c socket -d -no-stayroot 4292 0.0 0.2 13568 1016 ? Ss 18:31 0:00 /usr/lib/scim-1.0/scim-launcher -d -c socket -e socket -f x11root 4294 0.0 5.1 42472 22988 ? S 18:31 0:00 /usr/bin/python -E /usr/bin/sealert -sroot 4295 0.0 0.5 18224 2448 ? Sl 18:31 0:00 ./escd -key_Inserted=/usr/bin/esc -on_Signal=/usr/bin/escrkill进程号为4294的进程root 4284 0.0 1.0 15440 4620 ? Ss 18:31 0:00 pam-panel-iconroot 4290 0.0 1.3 49604 6144 ? Ssl 18:31 0:00 /usr/lib/scim-1root 4292 0.0 0.2 13568 1016 ? Ss 18:31 0:00 /usr/lib/scim-1root 4295 0.0 0.5 18224 2448 ? Sl 18:31 0:00 ./escd -key_Inr3、pstree命令使用。截图说明。rootwww # pstreeinitacpid anacronrun-partsawk makewhatis.cronmakewhatis2*makewhatis atd auditdaudispdaudispd auditd automount4*automount。(二)Linux简单进程编程每个步骤请运行程序、截图，并解释运行结果，回答实验指导书的问题。1、1. 理解系统调用fork()的使用。a) fork()会产生一个与父程序相同的子程序，唯一不同之处在于其进程号，如图 1所示。图 1 系统调用fork()b) 编辑下面的程序，要求实现父进程产生两个子进程，父进程显示字符“a”、两个子进程，分别显示字符“b”、“c” ，如Error! Reference source not found.所示。rootwww 代码# gcc -o fork1 fork1.crootwww 代码# cat fork1.c#include #include #include main( ) int p1,p2; while (p1=fork()=-1); /*父进程创建第一个进程，直到成功*/ if(p1=0) /*0返回给子进程 1*/ putchar(b);/*P1的处理过程*/ else /*正数返回给父进程(子进程号)*/ while (p2=fork()=-1); /*父进程创建第二个进程，直到成功*/ if(p2=0) /*0返回给子进程2*/ putchar(c);/*P2的处理过程*/ else putchar(a);/*P2创建完成后，父进程的处理过程*/ rootwww 代码# ./fork1bcarootwww 代码#删除语句1fork函数启动一个新的进程，前面我们说过，这个进程几乎是当前进程的一个拷贝：子进程和父进程使用相同的代码段；子进程复制父进程的堆栈段和数据段。这样，父进程的所有数据都可以留给子进程，但是，子进程一旦开始运行，虽然它继承了父进程的一切数据，但实际上数据却已经分开，相互之间不再有影响了，也就是说，它们之间不再共享任何数据了。它们再要交互信息时，只有通过进程间通信来实现，这将是我们下面的内容。既然它们如此相象，系统如何来区分它们呢？这是由函数的返回值来决定的。对于父进程， fork函数返回了子程序的进程号，而对于子程序，fork函数则返回零。在操作系统中，我们用ps函数就可以看到不同的进程号，对父进程而言，它的进程号是由比它更低层的系统调用赋予的，而对于子进程而言，它的进程号即是fork函数对父进程的返回值。在程序设计中，父进程和子进程都要调用函数fork（）下面的代码，而我们就是利用fork（）函数对父子进程的不同返回值用if.else.语句来实现让父子进程完成不同的功能，正如我们上面举的例子一样。我们看到，上面例子执行时两条信息是交互无规则的打印出来的，这是父子进程独立执行的结果，虽然我们的代码似乎和串行的代码没有什么区别。2、思考：i. 编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果：ii. 如果多次运行输出内容没有变化，请分析原因。 iii.并改写原程序，延长每个进程的执行时间，再次观察运行情况。rootwww 代码# cat fork2.c#includeint main( ) int p1,p2; while (p1=fork()= -1); /*父进程创建第一个进程，直到成功*/ if(p1=0) /*0返回给子进程 1*/ /sleep(1); printf(boyn); /*P1的处理过程*/ else /*正数返回给父进程(子进程号)*/ while (p2=fork()=-1); /*父进程创建第二个进程，直到成功*/ if(p2 = 0) /*0返回给子进程2*/ /sleep(1); printf(daughtern); /*P2的处理过程*/ else /sleep(2); printf(parentn); /*P2创建完成后，父进程的处理过程*/ rootwww 代码# gcc -o fork2 fork2.crootwww 代码# ./fork2boydaughterparent多次运行rootwww 代码# ./fork2boydaughterparentrootwww 代码# ./fork2boydaughterparentrootwww 代码# ./fork2boydaughterparentrootwww 代码# ./fork2boydaughterparentfork函数启动一个新的进程，前面我们说过，这个进程几乎是当前进程的一个拷贝输出的时间间隔变长 3、思考：i.编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果：ii.如果多次运行输出内容没有变化，请分析原因。并改写原程序，延长每个进程的执行时间，再次观察运行情况。iii. 如果多次运行输出内容发生变化，并分析原因。iv. 将进程放在后台运行，用pstree观察进程的宗族关系。v. 系统创建一个新进程(使用系统调用fork)与让系统执行一个新程序(使用系统调用exec)有什么差异？Fork都是被重新调用因此输出内容无变化运行多次输出内容变化说明fork调用发生错误4、思考：i.编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果：ii.语句sleep(1);起什么作用？删除所有sleep(1);语句，并观察运行结果；iii.删除wait(0);语句，并观察运行结果，并请分析两次结果不同的原因，理解wait的作用。rootwww 代码# cat fork4.c#include #include #include #include #include #include #include int main() char buf100; pid_t cld_pid; int fd; if(fd=open(temp,O_CREAT|O_TRUNC|O_RDWR,S_IRWXU)=-1) printf(open error%d,errno); exit(1); strcpy(buf,This is parent process writen); if(cld_pid=fork()=0) /*这里是子进程执行的代码*/ strcpy(buf,This is child process writen); printf(This is child processn); sleep(1); printf(My PID (child) is%dn,getpid(); /*打印出本进程的ID*/ sleep(2); printf(My parent PID is %dn,getppid(); /*打印出父进程的ID*/ sleep(3); write(fd,buf,strlen(buf); close(fd); exit(0); else /*这里是父进程执行的代码*/ wait(0); /*如果此处没有这一句会如何*/ printf(This is parent processn); sleep(1); printf(My PID (parent) is %dn,getpid(); /*打印出本进程的ID*/ sleep(1); printf(My child PID is %dn,cld_pid); /*打印出子进程的ID*/ sleep(1); write(fd,buf,strlen(buf); close(fd); return 0;rootwww 代码# gcc -o fork4 fork4.cfork4.c: In function main:fork4.c:18: 警告：隐式声明与内建函数 exit 不兼容fork4.c:20: 警告：隐式声明与内建函数 strcpy 不兼容fork4.c:32: 警告：隐式声明与内建函数 strlen 不兼容fork4.c:34: 警告：隐式声