實驗2Linux進程管理

實驗2 Linux進程管理

實驗目的

1、加深對進程概念的理解，明確進程和程序的區別

2、進一步認識并發執行的實質

3、分析進程爭用資源的現象，學習解決進程互斥的方法

實驗性質

驗證性實驗，必做，3課時

預習與實驗要求

1、閱讀Linux的sched.h源碼文件，加深對進程概念的理解

2、閱讀Linux的fork.c源碼文件，分析進程的創建過程

要用到的系統調用

1、int fork 創建一個新進程

頭文件：#include #include 返回值的意義：0，創建子進程，從子進程返回的id值 -1，創建失敗 大于0，從父進程返回的子進程id值

2、lockf files, function, size 鎖定/解鎖文件或文件的某段

該函數的頭文件為：#include

參數定義：int lockf int files, int function, long size

含義：files是文件描述符；

function為1(常量F_LOCK)表示互斥鎖定，為0(常量F_ULOCK)表示解鎖；

size是鎖定或解鎖的字節數，若用0，表示從文件的當前位置到文件尾。

實驗內容

創建進程。

輸入并運行下面的程序。思考為什么會輸出兩行信息。【建議用emacs或gedit編輯】

int main int pid;

pid fork ;

switch pid case -1: printf "fail to create process\n" ; return 1;

case 0: //對于子進程來講，變量pid的值為0 printf "I'm son, my pid is %d, my father's pid is %d\n", getpid , getppid ; break;

default: //對于父進程來講，pid記錄了返回的子進程的ID，必然大于0 printf "I'm father, my pid is %d, my son's pid is %d\n", getpid , pid ; return 0; 輸出結果并非是一行，而是2行。比如，結果可能是：

I'm son, my pid is 1860, my father's pid is 1859

I'm father, my pid is 1859, my son's pid is 1860

解釋：

fork函數被調用一次但返回兩次。兩次返回的唯一區別：子進程中返回0值，父進程中返回子進程ID。

為什么返回兩次？原因：linux將父進程的地址空間、數據空間、堆、棧等資源復制一份給子進程，子進程是父進程的副本，只有代碼段是共享的。注意：由于在復制時復制了父進程的堆棧段，所以兩個進程都停留在fork函數中，等待返回。不同的是，fork 返回給父進程的是新建子進程的ID，返回給子進程的是0。

如果對“返回”還難以理解，想一下學C語言時候的函數調用。函數調用時，將返回地址入棧，再將實參入棧。被調函數從棧中取出參數，賦值給形參，執行完后，取出返回地址，跳回去繼續執行。

1、驗證進程并發執行

編寫一段程序，使用系統調用fork 創建兩個子進程。當此程序運行時，在系統中有一個父進程和兩個子進程活動。讓每個進程在屏幕上顯示一個字符串：父進程顯示“parent is working”；兩個子進程分別顯示“son is working”和“daughter is working”。多運行幾次該程序，觀察屏幕上的顯示結果，并分析原因。

文件名為a21.c

#include

main int p1,p2;

while p1 fork -1 ;/*創建子進程，將其ID號給p1，直到成功*/

if p1 0 printf “son is working\n” ;/*子進程返回的p1才為0，說明此時子進程執行*/

else /*p1 0，說明此p1是父進程函數調用返回的子進程的ID號*/

while p2 fork -1 ;/*創建子進程p2，將其ID號給p2，直到成功*/

if p2 0 printf “dauthter is working” ; /*子進程p2執行*/

else printf “parent” ; /*父進程執行*/ printf “share\n” ;/*3個進程共享的語句*/ 執行：用gcc a21.c –o a21.out編譯，產生a21.out文件。在終端里輸入./a21.out，并回車執行。看結果。再按向上箭頭，并回車重復執行。看結果。如此多執行幾次。

分析：可以認為，父進程和兩個子進程有相同的代碼。相當于，上述程序有3份在內存。它們并發執行，但它們返回的

總結

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