实验2Linux进程管理

实验2 Linux进程管理

实验目的

1、加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别

2、进一步认识并发执行的实质

3、分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法

实验性质

验证性实验，必做，3课时

预习与实验要求

1、阅读Linux的sched.h源码文件，加深对进程概念的理解

2、阅读Linux的fork.c源码文件，分析进程的创建过程

要用到的系统调用

1、int fork 创建一个新进程

头文件：#include #include 返回值的意义：0，创建子进程，从子进程返回的id值 -1，创建失败 大于0，从父进程返回的子进程id值

2、lockf files, function, size 锁定/解锁文件或文件的某段

该函数的头文件为：#include

参数定义：int lockf int files, int function, long size

含义：files是文件描述符；

function为1(常量F_LOCK)表示互斥锁定，为0(常量F_ULOCK)表示解锁；

size是锁定或解锁的字节数，若用0，表示从文件的当前位置到文件尾。

实验内容

创建进程。

输入并运行下面的程序。思考为什么会输出两行信息。【建议用emacs或gedit编辑】

int main int pid;

pid fork ;

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

case 0: //对于子进程来讲，变量pid的值为0 printf "I'm son, my pid is %d, my father's pid is %d\n", getpid , getppid ; break;

default: //对于父进程来讲，pid记录了返回的子进程的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; 输出结果并非是一行，而是2行。比如，结果可能是：

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

解释：

fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别：子进程中返回0值，父进程中返回子进程ID。

为什么返回两次？原因：linux将父进程的地址空间、数据空间、堆、栈等资源复制一份给子进程，子进程是父进程的副本，只有代码段是共享的。注意：由于在复制时复制了父进程的堆栈段，所以两个进程都停留在fork函数中，等待返回。不同的是，fork 返回给父进程的是新建子进程的ID，返回给子进程的是0。

如果对“返回”还难以理解，想一下学C语言时候的函数调用。函数调用时，将返回地址入栈，再将实参入栈。被调函数从栈中取出参数，赋值给形参，执行完后，取出返回地址，跳回去继续执行。

1、验证进程并发执行

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。让每个进程在屏幕上显示一个字符串：父进程显示“parent is working”；两个子进程分别显示“son is working”和“daughter is working”。多运行几次该程序，观察屏幕上的显示结果，并分析原因。

文件名为a21.c

#include

main int p1,p2;

while p1 fork -1 ;/*创建子进程，将其ID号给p1，直到成功*/

if p1 0 printf “son is working\n” ;/*子进程返回的p1才为0，说明此时子进程执行*/

else /*p1 0，说明此p1是父进程函数调用返回的子进程的ID号*/

while p2 fork -1 ;/*创建子进程p2，将其ID号给p2，直到成功*/

if p2 0 printf “dauthter is working” ; /*子进程p2执行*/

else printf “parent” ; /*父进程执行*/ printf “share\n” ;/*3个进程共享的语句*/ 执行：用gcc a21.c –o a21.out编译，产生a21.out文件。在终端里输入./a21.out，并回车执行。看结果。再按向上箭头，并回车重复执行。看结果。如此多执行几次。

分析：可以认为，父进程和两个子进程有相同的代码。相当于，上述程序有3份在内存。它们并发执行，但它们返回的