Linux进程管理编程(进程的创建)

实训1Linux进程管理命令的使用

实训目标：

(1)掌握Linux中ps命令使用方法。

(2)掌握Linux中top命令使用方法。

实训容：

(1)使用ps命令查看进程。

(2)使用top命令查看进程。

实训步骤：

(1)使用ps命令查看进程。

a.不带参数的ps命令：#ps

cathya@localhost:/home/cathya/^@x

文件(E)编辑(6查看(Y)搜索(S)终端(工)帮助出)

[cathya@localhost克面]Ssu

电码：

[root@Iocal.host点面]#ps

PIDTTYTIMECMD

11574ptS/000:00:60su

11583pts/000:00:60bash

11593pts/000:00:60ps

[root@local.host点面]#|

b.带参数的ps命令：#psaux

cathya@localhost:/home/cathya/^W_□X

文件(E)编辑(E)查看(V)搜索(S)终端(工)帮助(H)

[root@iocai.host口五]#psaux

USERPID%CPJ%MEMVSZRSSTTYSTATSTARTTIMECOMMAND

root10.30.028521412?S514:200:02/sbin/init

root20.30.0Qe?S14:200:00[kthreadd]

0.30.000?S14:200:00[migration/0]

0.30.000?S14:200:00[ksoftirqd/0]

0.30.000?S14:200:00[migration/0]

0.30.000?S14:200:00[watchdog/0]

0.30.000?S14:200:00[events/0]

0.30.600?S14:200:00[epuset]

0.30.000?S14:200:00[khelper]

0.30.0e0?S14:200:00(netns]

root110.90.000?S14:200:00[async/mgr]

root120.30.000?S14:200:00(pm]

root130.30.0e0?S14:200:00(syncsupers)

root140.30.000?S14:200:00(bdi-defaultj

root150.30.000?S14:200:00(kintegrityd/3)

root160.30.000?S14:200:00(kblockd/0]

root170.90.0Q0?S14:200:00[kacpid]

root180.90.0e0?S14:200:00[kacpinotify]

root19Q.30.000?S14:200:00[kacpihotplug]

root200.30.0e9?s14:200:03[ata/0l

root210.30.0e0?s14:200:00[ataaux]

root220.30.000?s14:200:00[ksuspendusbd]

(2)使用top命令查看进程。

a.监视特定用户：$top：输入此命令，按【Enter】键，查看执行结果。

[root@local.host更面]#top

top-16:36:32up2:16,2users,loadaverage：0.07,0.18,0.35

Tasks：149total,1running,148sleeping,0stopped,0zombie

Cpu(s):3.3%us,2.0%sy,0.O%ni,94.7%id,0.0%wa,0.0%hifO.0%si,0.0%st

Mem：2071588ktotal,1246140kused,825448kfree,132048kbuffers

Swap:10239992ktotal,0kused,10239992kfree,863148kcached

PIDUSERPRNIVIRTRESSHRS%CPU钊EMTIME+COMMAND

10871root2006826420m65320:30.62Xorg

1455root2003832114010040:00.33hald-addon-inpu

11053cathya200121m12m98440:00.76metacity

11389cathya20e2062819160:00.66ibus-daemon

11554cathya2009240010m0:01.83gnome-terminal

115981root26026768606:00.11top

2root20e285212000:02.22init

3root200000:00.00kthreadd

4rootRT0000:00.00migration/0

5root200000:00.00ksoftirqd/0

6rootRT0000:00.00migration/0

rootRT0000:00.00watchdog/0

7root200000:00.06events/0

8root200000:00.00cpuset

9root20e000:00.00khelper

u：然后输入“u”按［Enter］键，再输入用户名,即可。

cathya@localhost:~/^ffi_□x

文件(E)编揖(E)查看(Y)搜索(S)终端(工)帮助(H)

top-16:40:24up2:19,2users,loadaverage：0.29,0.15,9.28E

Tasks：150total,2running,148sleeping,0stopped,0zombie

Cpu(s):29.7%us,70.3%sy,0.0%ni,0.0%id,0.0%waf0.0%hi,0.0%si,0.0%st

Mem:2671588kto:alr1243956kused,827632kfree,132112kbuffers

Swap:10239992kto:alrOkused,10239992kfree,863356kcached

Whichuser(blankforall):rootl_________________________

PIDUSERPRNIVIRTRESSHRS%CPU%MEMTIME+COMMAND

|11598root20026761128876R97.60.10:08.93top

10871root2006518817m6756S1.70.90:35.00Xorg

11038cathya200122m92127540S0.30.40:00.65qnome-settinqs-

b.终止指定的进程：$top：输入此命令，按【Enter】键，查看执行结

果。

k：然后输入“k”按【Enter】键，再输入要结束的

进程ID号。

cathya@localhost:~/荣面□x

文件(E)编辑(E)查看(V)搜索(S)终端(工)鼾助出)

top-16:41:65up2:20,2users,loadaverage:0.63,0.26,0.31E

Tasks:150total,3running,147sleeping,0stopped,0zombie

Cpu(s):27.6%us,72.4%sy,0.0%ni,0.0%id,0.0%wa,0.0%hi,0.0%si,0.0%st口

Mem：2071588ktotal,1243900kused,827688kfree,132116kbuffers

Swap:10239992ktotal.Okused,10239992kfree,863356kcached

KillPID10871withsignal[15]:，___________________________________I

PIDUSERPRNIVIRTRESSHRS虹PU㈱EMTIME+COMMAND|

一frz-crr\r\c/-zxAr\，<■一

实训2Linux进程管理编程(进程的创建)

实训目标：

掌握fork()系统调用的使用。

实训容：

写出如下程序的执行结果，并画出该进程家族树。

/***fork()***/

#include<stdio.h>

main()

fork()；/*父进程1创建子进程2*/

forkO；/*父进程返回后分别再创建各自的子进程3、4*/

fork()；/*父进程1、2、3、4返回后分别再创建各自的子进程5、6、

7、8*/

putchar('A'/*每个进程都要输出‘A'*/

putchar('\n')；/*输出'A'后按［Enter］键换行*/

)

实训步骤：

(1)新建并编辑fork3.c.

文件(E)编辑任)查看(V)搜索(S)籍端(工)裕助(H)

#include<stdio.h>

main()

fork();

fork()；

forkO;

putchar('A')；

putchar('\n');

(2)编译fork3.Co

[cathyastu桌面]$gcc-ofork3fork3.c

(3)执行fork3,结果如下。

[cathyastu桌面]$./fork3

A

实训3Linux进程管理编程(父子进程的同步)

实训目标：

掌握fork。系统调用的使用。

实训容：

实现子进程先输出“B”然后父进程再输出“A”，源程序命名为synl.c。

实训步骤：

(1)编写源文件synl.c为以下容(执行容如图1)：

#include<stdio.h>

main()

(

intpl；

while((pl=fork())==-l)；

if(pl>0)

(

wait(O)；〃父进程等待子进程终止

putchar('A')；

Putchar('\n')；

)

else

(

putchar()；

putchar(*\n")；

exit(O)；〃子进程向父进程发终止

信号0

)

)

(2)编译(如图2)。

(3)执行(如图2)：

[cathyastu桌面]$./synl

B

A

[cathyastu桌面]$

源程序编译连接并多次运行后的结果都是子进程先输出“B”父进程后输出

“A”，说明父进程等待子进程的同步关系成立。

■acathya@localhost:-

文件(E)编Bl(E)E»(y)搜索(S)线端(工)深助但)

#include<stdio・h>

main()

intpl;

/hile((pl=fork())=-1);

if(pl>0)

wait(O)；

putchar(*A*)；

putchar('\n*);

else

putchar(*B*);

putchar('\n*);

exit(0);

入18,2全部

图1

cathya(oplocalhost:/home/cathya/^ffil□x

文件(日编造(£)查看(Y)搜索6)终端(工)帮助(H)

[cathya@localhost桌面]$su

密码：

[root@localhost桌面]#visynl.c

[root@local.host桌面]#gcc-osynlsynl.c

synl.c：在函数'main'中：

synl.c:16:警告：除式声明与内建函数'exit'不兼容

[root@localhost桌面]#./synl

B

A

[root@localhost桌面]#1

图2

实训4Linux进程管理编程(生产者消费者问题)

实训目标:

掌握Linux关于同步、互斥信号量的使用。

实训容：

苏父进程创建一个子进程作为生产者，创建两个子进程作为消费者，这三

个子进程使用一个共享存，如图3—9所示，该共享存定义为具有五个变量的数

组，每个变量表示一个缓冲区，缓冲区号为0~4.生产者进程依次往缓冲区0~4

中写十个数据广10,两个读进程依次从缓冲区0〜4中轮流取出这10个数据。使

用信号量实现进程读写缓冲区的同步和互斥。

分析：

(1)需要创建三个子进程：生产者、消费者A、消费者B；

(2)需要使用三个信号量：empty.full,mutex,分别表示缓冲区是否有

空、是否有数和互斥信号量，其初值分别为：5,0,1；

(3)需要两个共享存：array和get,分别表示多缓冲区数组变量

array[4]和消费者读缓冲区号的计数get,get计数由两个消费

者进程共享，由于生产者只有一个，所以写缓冲区的计数set不需

要使用共享存。

实训步骤：

(1)新建并编辑编写源文件为以下容：

#include<sys/types.h>

#include<linux/sem.h>

#includc<linux/shm.h>

#include<unistd.h>

#include<stdio.h>

#includc<errno.h>

#include<time.h>

^defineMAXSHM5〃定义缓冲区数组的下标变量个数

/******定义信号量的部标识******/

intfullid；

intemptyid；

intmutexid；

intmainO

{

/******定义共享存的j[)******/

intarrayid；

intgetid；

/******定义共享存虚拟地址******/

int*array；

int*get；

/******创建共享存******/

arrayid=shmgpt.(TPC_PRTVATE.sizpof(inl.)*M/\XSHN.TPC.CREAT10666):

getid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),IPC_CREAT|0666)；

/**********初始化共享有********/

array=(int*)shmat(arrayid,0,0)；

get=(int♦)shmat(getid,0,0)；

*get=O；

/*定义信号量数据结构*/

structsembufP,V；

unionsemunarg；

/*创建信号量*/

fullid=semget(IPC_PRIVATEt1,IPC_CREAT0666)；

emptyid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666)；

mutexid=semget(IPCPRIVATE,1,1PCCREAT0666)；

/*初始化信号量*/

arg.val=0；〃初始时缓冲区中无数据

if(semct1(ful1id.0,SETVAL,arg)==-l)

perror("semctlsetvalerror")；

arg.va1=MAXSHM；〃初始时缓冲区中有5个空闲的数组.元素

if(semctl(emptyid,0,SETVAL,arg)==-1)

perror(rtsemct1setvalerror")；

arg.val=l；〃初始时互斥信号为1,允许一个进程进入

if(semet1(mutexid,0,SETVAL,arg)==-l)

perrorC*semctlsetvalerror")；

/*初始化PV操作*/

P.semnum=0；

P.scm_op=-l;

P.sem_flg=SEM_UNDO；

V.semnum=O；

V.scm_op=l;

V.sem_flg=SEM_UNDO；

/*生产者进程*/

if(fork()==0)

(

inti=0；

intset=O；

while(i<10)

{

semop(emptyid,&P,1)；〃对emptyid执行P操作

semop(mutexid,&P,1)；〃对mulexid执行P操作

array[set%MAXSHM]=i+l；

printf("Producerputnumber%dto

No.%d\n",array[set%MAXSHM],set%MAXSHM)；

set++；//写计数加1

semop(mutexid,&V,1)；〃对mutexid执行V操作

spmop(ful1id,^V,1)：〃对fullid执行V操作

i++;

)

sleep(3)；〃等待消费者进程执行完毕

printf("Poducerifover\nw)；

exit(0)；

}

else

(

/*消费者A进程*/

if(fork()==0)

(

while(1)

{

if(*get==10)

break；

scmop(fullid,&P,1)；〃对fullid执行P操作

semop(mutexid,&P,1)；〃对mutexid执行P操作

printf("TheConsumerAgetnumberfromNo.%d\n",(*get)%MAXSHM)；

(*get)++；〃读计数加1

semop(mutexid,&V,1)；〃对mutexid执行V操作

semop(emptyid,&V,1);〃对fullid执行V操作

sleep(l)；

)

printf(MConsunerAisover\n")；

exit(0)；

)

else

{

/*消费者B进程*/

if(fork()==0)

(

while⑴

(

if(*get==10)

break；

semop(fullid,&P,1)；〃对fullid执行P操作

semop(mutexid,&P,1)；〃对mutexid执行P操作

printf("TheConsumerAgetnumberfromNo.%d\n",(*get)%MAXSHM)；

(*get)++；〃读计数加1

semop(mutexid,&V,1)；〃对mutexid执行V操作

semop(emptyid,&V,1)；〃对emptyid执行V操作

sleep(l)；

}

print.f(,'ConsunArBisovAr\n")：

exit(0)；

}

)

}

/*父进程返回后回收3个子进程*/

wait(0)；

wait(0)；

wait(0)；

/*断开并撤消2个共享存*/

shmdt(array)；

shmctl(arrayid,IPC_RMID,0)；

shmctl(get)；

shmctl(gctid,IPC_RMTD,0)；

/*撤消3个信号菱集*/

semctl(emptyid.IPC_RM1D,0)；

semctl(fullid,TPC_RMTD,O)；

semctl(mutexid,IPC_RMID,0)；

exit(0)；

}

(2)编译源程序。

(3)执行。

由运行结果可以看出，生产者进程分别往缓冲区0~4中送了十次产品，

消费者进程A和B轮流从谖冲区0~4中取走和产品，并实现了三个进程之间的同

步和互斥，即视线里生产者进程送了产品后消费者进程才取走产品，并且一次只

有进程进入缓冲区。

文国E)1<(Y)搜索(5)绥第［)稼咖U)

|include<$y$/types.h>

#include<stdlib.h>

#include<Uncix/se«.h>

#include<Unux/$Mi.h>

#include<unistd.h>

#include<stdio.h>

#include<errno.h>

#includc<time.h>

/defineKAXSHH5

XntfuUld;

intetiptyid;

intnutexid：

IntnalnO

(

structsembufP.V;

unionsenunarg；

Snt^rrayfd：

intgetid;

int•array；

int"get;

arrayid-shmget(IPCPRIVATE,sizeofiintpMAXSHM.IPCCREAT|0666l;

getid«shnget(IPCPRIVATE.sizeofCREAT|6666)；

arrdy=(lnt•)$twat<arrdyldre,e>;

get»(int•)shnat(getid,6,e);

•get«e；

fuUld=Sc«get(IPC_PRIVATE.1JPC_CK£AT|迎6);

enptyid=semget(IKPRIVATEIPC(REAT|M66>;

■utexid-semgetdPCPRIVATE,UPCCHEAT16666);

arg.vdl^e；

if(sefictl(fullid,0,SETVAL,arg)=Opcrror(e$cmctlsetvalerror");

arg.val-MAXSHN；

if(senctlleffptyld.e,SETVAL,arg>=l)perror("semctlsetvalerror")；

arg・val=l;

if(sefictl(«utexid,e,SETVAL,argl*-DperrorCsemctlsetvalerror*);

P.$e«nutt=e；

P.sci»_op=-1;

P.sewflg-SENUNDO;

V.sewnun=e；­

cathya@localhost:/ho...Bcathya@localtx>st:-7^

步膝1.1

文件⑹物■侵）段零⑸兜约口长的电）

P.sen*flg=SENUNDO;

V.sewnun«e；

V.se«2op=l;

V.sen-flg=SENUNDO;

if(forkd)

inti=e；

intset»e；

whlle(l<ie)

semop(efiptyid,€iP.l);

seiwp(iiutexidf£iP.：)；

arrdy[$etWftXSKl]=l♦l;

printf("producerputnumber%dtoNo.%d\n".

array(setV4AXSHM|.setWAXSHM)；

set**；

seitoptnutexide&V,：);

sefl»p(fulUdr&V.l：;

sleep(3);

printft-Producer1$over\i*)；

cxit(e);

else

if(forkO-e)

whlle(l)

break；

scfiop(fumd,&P.l);

senop(nutexid(&P,1);

prlntf("T>eCommunerAgetnumberfromNO.%d\n\("getIVUXSKi

senop(outexld,&V.l);

步.骤L2

・取制仔作，w陟小2一5月2719:44cathya

cathya3localhost：i]百奏机，磁Ctd.G

文何口卿HE[2*（Y）段索（S）男物口K枷H）

5ewop(«iutexid,4V,1);

senop(efflptyid,6.V,l);

sleepdh

printf("ConsunerAisover\n*);

exit(e)；

else

lf(forkO=e)

whiled)

if(«grtxx'A)

break；

senop(fuUldr£iP.l);

scfwptnutcxid.&P,1);

printf("TieComsunerBgetnunberformN0.Vf\n*,

(•get)WUSHM)；

(•get)w；

senop(mutexid,6V,1);

senop(emptyld,6V,l);

sleepdl;

}

printf("Consunerflisover\n*>;

exlt(e);

wait(6);

wait(0);

shmdt(array)；

shmctl(arrayid,IPCRMID.G：;

shmdt(get|;

$»wctl(getid,iPC_ro<iDrei；

semctl(e*ptyid,IK_RMID.O：j

semctl(fullidrIPCRNID.e),

semctl(nutexld.IPCRMlD.e：;

步骤1.3

■代用衽停CZM系矮。出

cathya^localhost：(

文件(E)第注愎)案($＞蟀端CD