操作系统实验报告----进程管理.doc

操作系统实验报告----进程管理 本实验报告的主要目的是掌握 Linux 中进程的创建方法及执行情况，深入理解进程、进程树等概念，并掌握系统调用 exit() 和 _exit() 的使用。此外，还将分析进程竞争资源的现象，并学习解决进程互斥的方法。 一、进程管理实验目的 1. 掌握 Linux 中进程的创建方法及执行情况 2. 加深对进程、进程树等概念的理解 3. 掌握 Linux 中如何加载子进程自己的程序 4. 掌握父进程通过创建子进程完成某项任务的方法 5. 掌握系统调用 exit() 和 _exit() 的使用 6. 分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法 二、实验内容 （一）进程的创建 1. 编写一段程序，使用系统调用 fork() 创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符。 （二）进程树的创建 1. 运行以下程序，分析程序执行过程中产生的进程情况。 #include main(){ int p,x; p=fork(); if (p>0) fork(); else{ fork(); fork(); } sleep(15); } 实验步骤： 1. 编译连接：gcc –o forktree forktree.c 2. 后台运行：./forktree & 3. 使用 pstree –h 查看进程树 运行结果： ├─gnome-terminal─┬─bash─┬─forktree─┬─forktree─┬─forktree───forktree │ │ │ │ └─forktree │ │ │ └─forktree │ │ └─pstree 分析：程序运行，系统首先创建一个进程 forktree，执行到 p=fork() 创建一个子进程 forktree，子进程获得处理机优先执行，父进程等待；执行 else，当执行到第一个 fork() 函数时，子进程创建了一个进程 forktree，称之为孙进程，孙进程获得处理机往下执行，子进程等待；执行到第二个 fork() 函数时，孙进程又创建一个进程 forktree，称之为重孙进程，重孙进程很快执行完，将处理机还给孙进程，孙进程很快执行完，将处理机还给子进程；子进程继续往下执行，执行到第二个 fork() 函数，又创建一个进程 forktree，称之为第二孙进程，并获得处理机执行，此进程很快执行完，将处理机还给子进程，子进程也很快执行完，将处理机还给父进程，父进程 P>0 执行 if 语句，运行 fork() 函数，又创建一个进程 forktree，称之为第二子进程，此进程获得处理机执行很快运行完，将处理机还给父进程，父进程运行 sleep(15) 语句，休眠 15 秒，用 pstree 命令查询进程树。 （三）进程之间的关系 1. 运行程序，分析运行结果。 #include main(){ int p,x,ppid,pid; x=0; p=fork(); if(p>0) { printf("parent output x=%d\n",++x); ppid=getpid(); printf("This id number of parent is:ppid=%d\n",ppid); } else { printf("child output x=%d\n",++x); pid=getpid(); printf("This id number of child is:pid=%d\n",pid); } } 运行结果： Parent output x=1 This id number of parent is:ppid=3110 Child output x =1 This is number of child is:pid=3111 分析：fork 创建进程的时候子进程与父进程共享代码区，子进程复制父进程的数据区，所以，两个进程中的数据互不影响都是 1。 （四）进程的竞争资源 1. 编写一个死循环程序，观察进程的行为。 #include main(){ while（1）{ } } 实验步骤： 1. 编译：gcc loop.c –o loop 2. 运行：./loop & 本实验报告旨在让学生掌握 Linux 中进程的创建方法及执行情况，深入理解进程、进程树等概念，并掌握系统调用 exit() 和 _exit() 的使用。此外，还将分析进程竞争资源的现象，并学习解决进程互斥的方法。