linux操作系统实验五

实验五 进程管理子系统进程控制实验类别：设计型 实验时数：6学时开课单位：计算机学院 实验地点：健翔校区计算中心一、实验目的u 掌握进程的概念，深入理解进程的含义。认识并理解并发环境中进程执行的实质问题，了解构成并发机制的进程创建过程。能够使用系统调用完成进程创建，形成多个进程并发的环境。u 了解在进程创建后通过对进程控制的系统调用，可实现对进程的有效控制。掌握在进程执行中对进程进行睡眠、同步、撤销等控制方法。u 进一步认识并发执行的实质，分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法。二、实验环境操作系统：任何Unix/Linux及Sun Solaris 或 windows 系列应用系统：gcc编译器。若OS为windows系列，则还需相应的模拟环境三、预备知识1、 LINUX系统中进程的含义在LINUX中，进程既是一个独立拥有资源的基本单位，又是一个独立调度的基本单位。进程是并发环境中的实体，每个进程用一个task_struct的数据结构来表示，用来管理系统中的进程，因而task_struct就是LINUX系统中的PCB。另外，系统内核中还有一个task向量表，是指向系统中每一个task_struct数据结构的指针的数组，因而task向量表就是LINUX系统中的PCB表。2、 LINUX中的进程创建除了init进程外，LINUX中的所有进程都是由其他进程创建的。LINUX中提供了系统调用fork和clone，可被进程用来创建子进程。但系统调用fork和clone其实都是调用内核函数do_fork()，通过克隆当前进程来创建子进程的。四、实验内容本实验要求在LINUX/UNIX环境下用C语言编写三个多进程并发执行的程序，基本涉及了LINUX/UNIX进程管理子系统中较为常用的有关进程控制的系统调用。实验内容如下：(1) 使用fork()系统调用创建进程，使父、子进程分别运行不同的代码（要求子进程在父进程之前运行）： 子进程：以长格式显示当前目录的情况；分屏显示file1的内容。 父进程：对1100之间的自然数求和；分屏显示file2的内容。程序可能涉及到的系统调用：fork(), exec(), wait()#include #include #include #include #include int main()int p1,p2;int i,n=0;p1 = fork();if(p1 = 0)/system(more -dc file1);execl(/bin/ls,ls,-l,0);exit(1);else if(p1 0)wait(NULL);/system(more -dc file2);p2 = fork();if(p2 = 0)execl(/bin/cat,cat,file1,0);else if(p2 0)wait(NULL);for(i = 1 ; i = 100 ; i+)n = n + i ;printf(the add of 1-100 is:%dn,n);execl(/bin/cat,cat,file2,0);exit(1);elseprintf(fork failed.n);return 0;(2) 编程实现三个进程的并发执行（即父进程同其分别创建的两个子进程同时运行），此程序运行使系统中有三个活动进程存在。控制让每个进程在屏幕上显示一个字符串（为了便于理解，可以是有意义的一句话）。比如子进程显示”daughter”及”son”，父进程显示”parent”。试观察屏幕上的显示结果，并对输出结果进行分析。 程序可能涉及到的系统调用及函数：fork(), printf()#include#includeint main()int p1,p2;p1 = fork();if(p1 = 0)printf(子进程:sonn); else if(p1 0)p2 = fork();if(p2 = 0)printf(子进程:daughtern);else if(p2 0)printf(父进程:parentn); elseprintf(fork failed.n);return 0;(3) 编程实现并发执行的父子进程通过管道实现通信。要求父进程通过读标准输入，将读入的内容写入管道；子进程通过读管道，将读取的内容写到标准输出。 程序可能涉及到的系统调用及函数：fork()，pipe()，read()，write()，close()#include #include #include #include #include /char parent=A message to pipecommunication.n;int main()int pid,fd2;char buf100;char parent100;pipe(fd);pid=fork();read(STDIN_FILENO,parent,100);if(pid 0)close(fd0);printf(parent process sends a message to child.n);write(fd1,parent,sizeof(parent);close(fd1);printf(parent process waits the child to terminate.n);wait(0);printf(parent process terminate.n);else if(pid = 0)close(fd1);read(fd0,buf,100);printf(The message read b