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实 验 报 告 书

学 生 姓 名 学 号 班 级

2012 — 2013 学年 第 一 学期

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《计算机操作系统》实验报告 实验名称 实验日期 一、实验目的和要求 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 4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理 进程管理 2012年12月 实验序号 实验人 1 二、相关背景知识 1.初步了解了进程的并发执行，互斥，同步等相关理论知识； 2.明白父进程如何通过fork（）函数创建子进程，pipe（）函数创建管道，以及跟实验有关的lock（），signal（）,exit（）,wait（），kill（）等函数的调用过程； 3.知道如何使用UNIX/Linux系统自带的功能强大的可视化的编辑器Vi。 三、实验内容 1. 进程的创建 2. 进程的控制 3. 进程的软中断通信 4. 进程的管道通信 四、关键数据结构与函数的说明 1. fork( ):创建一个新进程 返回值的意义：0：创建子进程，从子进程返回；>0：从父进程返回，返回值为子进程的进程标识符；-1：创建失败。如果fork( )调用成功，它向父进程返回子进程的PID，并向子进程返回0，即fork( )被调用了一次，但返回了两次。此时OS在内存中建立一个新进程，所建的新进程是调用fork( )父进程（pare的副本，称为子进程。 2. wait():进程的等待,常用来控制父进程与子进程的同步: 在父进程中调用wait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，会产生一个终止状态字，系统会向父进程发出SIGCHLD信号。当接收到信号后，父进程提取子进程的终止状态字，从wait返回继续执行原程序。 3. exit（）：结束进程 进程结束最常用的方法是调用exit函数，在main函数中调用的return，最终也是调用exit，这些都属于进程的正常终止。 4. lockf(files,mode,size)：用于锁定文件的某些段或者整个文件 files是文件描述符;mode是锁定和解锁:1表示锁定,0表示解锁.size是锁定或解锁的字节数,为0,表示从文件的当前位置到文件尾.。 5. signal(int signum,void(* handler)(int))：signal()会依参数signum 指定的信号编号来设置信 号的处理函数。当指定的信号到达时就会跳转到参数handler指定的函数执行。 6. kill(pid_t pid,int sig)，可以用来送参数sig指定的信号给参数pid指定的进程。 2014-1-28 第2页/共9页

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五、编译与执行过程截图 1. 进程的创建 进程的创建：系统调用fork()创建两个子进程。当程序运行时，系统中有一个父进程和两个子进程活动。父进程显示字符“a”；子进程分别显示字符“b”和字符“c”。如图，有acb;abc两种情况出现了 2.进程的控制 子进程和父进程互相抢占处理机，导致输出“乱序”现象的出现，可以看到在“bbb”中出现了“aaa”。 因为加锁了，所以各子进程和父进程各自打印出各自的字符串，并没有出现穿插的现象。 2014-1-28 第3页/共9页