广东开放大学操作系统原理与应用（本）实操作业二：进程控制、
按照”实验二 进程控制.pdf”文件的要求，验证文件中的程序，运行出结果并分析产生结果的原因，以文件的形式提交运行结果截图及结果原因分析（一个文件中）。
实验二：进程控制
实验简介：本次实验主要理解程序和进程的关系，进程的创建，多进程的运行以及同步互斥的控制。
实验目标：
（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）分析进程竞争资源现象，学习解决进程互斥的方法。实验内容：
（1）进程的创建
编写一段源程序，使系统调用 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：父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察纪录屏幕上的显示结果，并分析原因。（2）进程的控制
修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕出现的现象，并分析原因。如果在程序中使用调用 lockf()来给每一个子进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。（3）进程的管道通信
编制一段程序，实现进程的管理通信。使用系统调用 pipe()建立一条管道线；两个子进程P1 和P2分别向管道中写一句话：
Child 1 is sending a message!
Child 2 is sending a message!
而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。
要求父进程先接收子进程 P1 发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。
实验所需基础：
操作系统：Linux RHEL 6.0
实验是否需要联网：否
实训步骤：
步骤一：进程的创建
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；父进程显示字符“a”，子进程分别显示字符“b”和“
c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。〈程序〉
#include<stdio.h>
main()
{
int p1,p2;
while((p1=fork())==-1);
if(p1==0) /*子进程创建成功*/
putchar(‘b’);
else
{
while((p2=fork())==-1);
if(p2==0) /*子进程创建成功*/
putchar(‘c’);
else
putchar(‘a’); /*父进程执行*/
}
}
步骤二：进程的控制
修改已编写好的程序，将每个程序的输出由单个字符改为一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析其原因。如果在程序中使用系统调用lockf()来给每个程序加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。
〈程序 1〉
#include<stdio.h>
main()
{
int p1,p2,i;
while((p1=fork())==-1);
if(p1==0)
for(i=0;i<50000;i++)
printf(“child %d\n”,i);
else
{
while((p2=fork())==-1);
if(p2==0)
for(i=0;i<50000;i++)
printf(“son %d\n”,i);
else
for(i=0;i<50000;i++)
printf(“daughter %d\n”,i);
}
}
〈程序 2〉
include<stdio.h>
main()
{
int p1,p2,i;
while((p1=fork())==-1);
if(p1==0)
{
lockf(1,1,0);
for(i=0;i<50000;i++)
printf(“child %d\n”,i);
lockf(1,0,0);
}
else
{
while((p2=fork())==-1);
if(p2==0)
{
lockf(1,1,0);
for(i=0;i<50000;i++)
printf(“son %d\n”,i);
lockf(1,0,0);
}
else
{
lockf(1,1,0);
for(i=0;i<50000;i++)
printf(“daughter %d\n”,i);
lockf(1,0,0);
}
}
}
比较<程序 1>和<程序 2>的运行结果，分析lockf()函数的作用。步骤三：管道通信
编制一段程序，实现进程的管道通信。使用系统调用pipe()建立一条管道线。两个子进程 p1 和 p2 分别向通道个写一句话：child1 process is sending message!
child2 process is sending message!
而父进程则从管道中读出来自两个进程的信息，显示在屏幕上。〈程序〉
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
int pid1,pid2;
main( )
{
int fd[2];
char outpipe[100],inpipe[100];
pipe(fd); /*创建一个管道*/
while ((pid1=fork( ))==-1);
if(pid1==0)
{ lockf(fd[1],1,0);
sprintf(outpipe,”child 1 process is sending message!”);
/*把串放入数组 outpipe 中*/
write(fd[1],outpipe,50); /*向管道写长为50 字节的串*/
sleep(5); /*自我阻塞 5 秒*/
lockf(fd[1],0,0);
exit(0);
}
else
{ while((pid2=fork( ))==-1);
if(pid2==0)
{ lockf(fd[1],1,0); /*互斥*/
sprintf(outpipe,”child 2 process is sending message!”);write(fd[1],outpipe,50);
sleep(5);
lockf(fd[1],0,0);
exit(0);
}
else
{ wait(0); /*同步*/
read(fd[0],inpipe,50); /*从管道中读长为50 字节的串*/printf(“%s\n”,inpipe);
wait(0);
read(fd[0],inpipe,50);
printf(“%s\n”,inpipe);
exit(0);
}
}
}
分析 wait（）系统调用、sleep（）系统调用的作用。
评论0