《操作系统》实验教学指导书2.1.doc

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1、天津理工大学华信软件学院《操作系统》实验教学指导书2.1课程代码：1460350课程名称：操作系统/OperatingSystem开课院（系）、实验室：华信软件学院C408机房适用专业：软件工程专业实验指导书名称：《操作系统实验教程（Linux版）》第七章指导教师：张一鸣实验二进程的建立与调度（2.1进程的建立与控制）1.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)进一步理解并发的概念，明确并发与并行的异同。(3)分析进程竞争资源现象，学习解决进程互斥的方法。(4)了解Linux系统中进程通信的基本原

2、理。2.实验内容(1)进程的创建编写一段源程序，使用系统调用fork（）创建一个子进程，当此程序运行时，在系统中有一个父进程和一个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符串；父进程显示字符“Iamtheparent”并显示其进程id和子进程的id；子进程显示字符串“Iamthechild”，并显示其进程id。(2)进程的控制进程并发图，如图1所示。设有7个进程，其执行次序如图1所示。在Linux下使用C语言利用系统调用命令fork（），execl（），exit（），wait（）进行藐视，调用execl（）函数的时候，

3、模拟调用/bin/echo下的echo命令，向控制台输出一句可鉴别是哪个进程的字符串即可。3.准备知识(1)阅读Linux的sched.h源文件，加深对进程管理概念的理解。(2)阅读Linux的fork.c源文件，分析进程的创建过程。4.实验原理Linux是一个多用户多任务的操作系统，即在同一个时间内，可以有多个进程同时执行。常用的单CPU单核计算机在同一个时间片内只能执行一条命令，Linux使用了一种称为“进程调度（processscheduling）”的手段来实现。首先，为每个进程分配一定的运行时间片，该时间片通常以

4、毫秒为单位，然后依照某种调度算法，从就绪队列中选择一个进程投入运行，其他的进程暂时等待。当正在运行的进程时间片耗尽，或执行完毕退出，或因某种程度原因暂时被挂起，系统就会重新调度，选择下一个进程投入运行。因为每个进程占用的时间片都很短，对于用户而言，就好像多个进程在同时运行。在Linux中，系统为每个进程创建一个进程控制块（ProcessControlBlock，简称PCB）。PCB是一个特定的数据结构，包括了很多重要的信息，供系统调度和进程本身执行用。其中进程ID（processID）被称作进程标识符，用来唯一标识该进程

5、。5.实验步骤(1)进程的创建使用fork（）函数创建进程。返回值：子进程中返回0，父进程中返回子进程ID，出错返回-1.具体流程图如图2所示。(1)进程的控制在Linux下使用C语言利用系统调用命令ford（），execl（），exit（），wait（）进行描述。调用execl（）函数的时候，模拟调用/bin/echo下的echo命令，向控制台输出一句可以鉴别是哪个进程的字符串即可。6.参考代码及运行结果(1)进程的创建[源程序]#includeintmain(){intpid;pid=fork();

6、if(pid==0){printf("Iamthechild,mypidis%d!",getpid());}else{printf("Iamtheparent,mypidis%d,mychildpidis%d!",getpid(),pid);}}[运行结果]Iamthechild,mypidis5947!Iamtheparent,mypidis5946,mychildpidis5947!(1)进程的控制[源程序]#include#include

7、h>intmain(){intp1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;intend_p1=0,end_p2=0,end_p3=0,end_p4=0,end_p5=0,end_p6=0,end_p7=0;intpid,status;if((p1=fork())==0){execl("/bin/echo","echo","IamP1",0);}wait(&status);if((p2=fork())==0){execl("/bin/echo","echo","IamP2",0);}if((p3=fork())==0){ex

8、ecl("/bin/echo","echo","IamP3",0);}do{pid=wait(&status);if(pid==p2)end_p2=1;if(pid==p3)end_p3=1;}while(end_p3==0);if((p4=fork())==0){execl("/bin/echo","echo","