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1、操作系统实验报告实验题目：进程控制专业 计算机科学与技术学生姓名班级学号 12006715指导教师指导单位计算机学院日期 2014 年11月13日教师签名：年 月 日一、实验目的1. 学习和了解进程控制的基本和常用的系统调用fork wait sleep exit exec 等等2. 查看 /usr/src/include/sched.h 中的 task_struct 数据结构，并分析Linux 操作系统进程状态。3. 通过进程创建的应用实例，深刻理解进程创建的过程将以下例题输入运行，并分析运行结果程序例题 1#include #include #include int main(void)
2、pid_t pid;int data=5;if(pid=fork()0) printf(fork errorn);exit(0);else if(pid=0)data-;printf(childs data is:%dn,data);exit(0); elseprintf(parents data is:%dn,data); exit(0);程序例题 2用 fork 创建一个子进程，由其调用 execve 启动 shell 命令 ps 查看系统当前的进程信息#include #include #include main( )pid_t pid;char *path=/bin/ps;char *
3、argv5= ps,-a,-x,NULL;printf( “ Run ps with execve by child process:n ” );if(pid=fork( )0)printf( fork error! ”)； exit(0);else if (pid=0)if(execve(path,argv,0)0) printf(fork error! ” );exit(0);printf( child is ok!n );exit(0);wait();printf( it is ok!n );exit(0);3 .创建一个共享内存，实现一个生产者进程写共享内存，一个消费者进程读共享内存，
4、并 在写前读后输出写和读的内容。4 .创建一个共享文件，实现一个写者进程写文件，2个读者在写者写后分别读出文件的内容，并给出读后评价。二、实验指导Linux中与进程控制相关的几个主要系统调用名/格式/参数功 能返回值的解释fork( ) 、vfork()创建一个字进程对父进程：返回子进程号对子进程：返回0错误：返回-1#include execve(char*file,char*argv,char *envp)用指定程序覆盖当前程序代码止确：0错误：-1#include #include pid_t wait(int *statloc)等待进程终止止确：子进程的ID错误：-1getpid( )
5、 、getppid()获得进程号#include void exit(int status)进程正常结束三、实验步骤(附程序原码)实验一：创建文件wang.c,编写C语言程序，实现在程序运行时通过系统调用fork()创建两个子进程，使父，子三进程并发进行，父亲进程执行时屏幕显示“ parent ”， 儿子进程执行时屏幕显示“ son”，女儿进程执行时屏幕显示“ daugher。程序如下：(进程 ) #includeint main() int p1,p2,i;while(p1=fork()=-1);if(p1=0)for(i=0;i4;i+)printf(daughter%dn,i);else
6、 while(p2=fork()=-1);if(p2=0)for(i=0;i4;i+)printf(son%dn,i);elsefor(i=0;i4;i+)printf(parent%dn,i);(进程二)#includeint main()int pid;pid=fork();switch(pid) case -1:printf(fork failn);exit(1);case 0:printf(subprocessn);exit(0);default:wait(0);printf(completedn);exit(0);实验二：编写程序，用fork创建两个子进程，再用系统调用signal让
7、父进程捕捉键盘上传来的中 断信号，捕捉到中断信号后，父进程用系统调用 kill 向两个子进程发出信号，子进程终止。父进程等待两个子进程终止后终止。程序代码如下#include#include#includevoid waiting(),stop();int wait_mark;int main()int p1,p2,stdout;signal(SIGINT,stop);while(p1=fork()=-1);if(p10)while(p2=fork()=-1);if(p20)wait_mark=1;sleep(5);waiting();kill(p1,16);kill(p2,17);wait(
8、0);wait(0);printf(Parent process is killed!n);exit(0); elsewait_mark=1;signal(17,stop);waiting();lockf(stdout,1,0);printf(Child process 2 is killed by parent!n);lockf(stdout,0,0);exit(0);elsewait_mark=1;signal(16,stop);waiting();lockf(stdout,1,0);printf(Child process 1 is killed by parent!n); lockf(
9、stdout,0,0); exit(0);void waiting() while(wait_mark!=0); void stop() wait_mark=0; 四、运行结果及其结果分析实验一：结果分析：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 pid 值。-1 ：创建失败。实验二：结果分析： 从键盘输入中断信号，父进程收到中断信号用系统调用 kill 向两个子进程发出信号， 子进程收到信号后分别输出 Child process 1 is killed by parent! ，
10、 Child process 2 is killed by parent! 结束进程并exit(0) ，父进程收到两个exit(0) 后输出Parent process is killed! 结束进程。五、思考题1、当首次调用新创建进程时，其入口在哪里？解：调用 fork 函数的下一条语句开始。2、可执行文件加载时进行了哪些处理？解：可执行文件加载时首先是创建一个新进程的 fork 系统调用，然后用于实现进程自我终止的 exit 系统调用； 改变进程原有代码的 exec 系统调用； 用于将调用进程挂起并等待子进程终止的 wait 系统调用；获得进程标识符的 getpid 系统调用等处理过程。3、什么是进程同步？wait( ) 是如何实现进程同步的？解：异步环境下的一组并发进程因直接制约而互相发送消息而进行互相合作、互相等待，使得各进程按一定的速度执行的过程称为进程间的同步。解： 首先程序在调用 fork() 机那里了一个子进程后，马上调用 wait() ，使父进程在子进程调用之前一直处于睡眠状态，这样就使子进程先运行，子进程运行exec() 装入命令后，然后调用 wait(0), 使子进程和父进程并发执行，实现进程同步。