实验5  进程管理

一、实验目的：

1.      了解进程与程序的区别，加深对进程概念的理解加；

2． 掌握进程并发执行的原理，及其所引起的同步、互斥问题的方法

二、实验要求：

    完成实验内容并写出实验报告，报告应具有以下内容：
    1． 实验目的。
    2． 实验内容。
    3． 程序流程图、程序执行情况、及运行结果分析。
    4． 实验过程中出现的问题及解决方法。
    5． 实验体会。
  

三、实验内容：

1．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”和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

 

2．进程的控制。

修改在进程创建中已编写的程序，将每个进程输出一个字符改成每个进程输出一句话(长一些)，观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。

如果在程序中使用系统调用lockf（）来给每个进程加锁，可以实现进程的互斥，观察并分析出现的现象。

 

3．实现进程的软中断通信

编制一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程，再用系统调用signal（）让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按ctrl+c键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill()向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：

Child Process1 is killed by Parent!

Child Process2 is killed by Parent!

父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：

Parent Process is killed!

多运行几次编写的程序，分析出现不同结果的原因。

思考问题：

该程序前面部分用了两个wait(0),为什么？

子进程中，Signal(17, stop);中的中断号17能否改变？如果能改变，还要做哪些相应修改？

如果把父进程中的任意一个kill语句注释掉，会出现什么结果？为什么？

 

四、实验指导：

 

1、相关函数

①fork函数：（课本P10-106，创建一个子进程的例子）

用于创建一个新的进程（子进程），格式如下：

Int fork（）；

正确返回：等于0，创建子进程，从子进程返回的ID值。

          大于0，在父进程返回的子进程的进程ID值。

错误返回：等于-1，创建失败。

 

② lockf（）函数

Lockf(1,1,0): 锁定

Lockf(1,0,0): 解除锁定

 

③signal（）

signal（）用来接收并设置对信号的处理方法。其调用格式如下：

#include<signal.h>

int signum;

signal(signum,function);

signum 的常用取值如下：

信号	功能	值
SIGINT	键盘中断，按del键或break键	2
SIGKILL	要求终止进程	9
SIGQUIT	键盘按quit键	3
SIGCHLD	子进程死	17

 

 

④wait()

用来控制父进程和子进程的同步。

在父进程中调用该函数，则父进程被阻塞，进入等待队列，等待子进程结束。当子进程结束时，产生一个终止状态字，系统向父进程发出SIGCHLD信号。当接收到该信号时，父进程提取子进程的终止状态字，从wait（）函数返回继续执行原来的程序。

 

⑤kill()

用于删除执行中的程序或任务

Kill(int pid, int iid)

Pid:要被杀死的进程号，iid:向将要被杀死的进程发送的中断号。

 

⑥．Exit()

进程结束时调用的函数。在正常终止时，exit（）函数返回进程结束状态。

 

⑦实现进程的软中断通信

 

<程序>

#include<stdio.h>

#include<signal.h>

#include<unistd.h>

 

Void waiting(),stop();

Int wait_mark;

 

Main()

{

  int p1,p2;

  while((p1= fork()) = = -1);

  if (p1>0)

  {

while((p2= fork()) = = -1);

if (p2>0)

 {

   Wait_mark=1;

   Signal(SIGINT, stop); //如果键盘不认del键，思考此处如何解决？能否跳

   Waiting();         // 过，使用别的方法？比如任意输入字符getchar():w继续

   Kill(p1,16);

   Kill(p2,17);

   Wait(0);

   Wait(0);

   Printf(“/n parent process is killed!/n”);

   Exit(0);

 }

Else

{

  Wait_mark=1;

   Signal(17, stop);

   Waiting();

   Printf(“/n child process2 is killed by parent!/n”);

   Exit(0);

}

 }

Else

{

Wait_mark=1;

   Signal(16, stop);

   Waiting();

   Printf(“/n child process1 is killed by parent!/n”);

   Exit(0);

}

}

Void waiting()

{

  While(wait_mark!=0);

}

 

Void stop()

{

 Wait_mark=0;

}