1、实验三 进程的创建和简单控制实验目的：1. 掌握进程的概念和进程的状态，对进程有感性的认识；2. 掌握进程创建方法；3. 认识进程的并发执行，了解进程族之间各种标识及其存在的关系；4. 熟悉进程的创建、阻塞、唤醒、撤销等控制方法。实验内容：1. 了解有关 Linux 进程的属性和进程的层次结构；2. 学习有关 Linux 的前台和后台进程；3. 学习有关 Linux 命令的顺序执行和并发执行；4. 学习有关挂起和终止进程；5. 了解并发程序的不可确定性，进行简单并发程序设计。实验步骤：(一)Shell 下的进程控制1. 进入 Linux 系统。2. 用 ps 查看进程。a) linux 的 p
2、s 命令是用来监视系统进程和资源使用情况的命令，可显示瞬间进程的动态。b) ps 的参数非常多，常用的参数有：i. -A 列出所有的进程；ii. -w 显示加宽可以显示较多的信息；iii. -au 显示较详细的信息；iv. -aux 显示所有包含其他使用者的进程。3. 用 kill 终止某些进程。a) kill 命令通过向进程发送指定的信号来结束进程。b) 先使用 ps 查到进程号，再使用 kill 杀出进程。4. 用 pstree 命令显示系统中进程层次结构。a) pstree 指令用 ASCII 字符显示树状结构，清楚地表达进程间的相互关系。b) 语法格式 pstree -acGhlnpu
3、UV-H /(二)Linux 简单进程编程1. 理解系统调用 fork()的使用。a) fork()会产生一个与父程序相同的子程序，唯一不同之处在于其进程号，如 图 1所示。图 1 系统调用 fork()b) 编辑下面的程序，要求实现父进程产生两个子进程，父进程显示字符“a”、两个子进程，分别显示字符“b” 、“c” ，如 图 2所示。#includemain( )int p1,p2;while (p1=fork()=-1); /*父进程创建第一个进程，直到成功*/if(p1=0) /*0返回给子进程 1*/putchar(b);/*P1的处理过程*/ else /*正数返回给父进程(子进程号
4、)*/while (p2=fork()=-1); /*父进程创建第二个进程，直到成功*/if(p2=0) /*0返回给子进程2*/putchar(c);/*P2的处理过程*/ elseputchar(a);/*P2创建完成后，父进程的处理过程*/ 图 2 系统调用 fork()的使用示例一思考：i. 编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果 ，并分析原因。原因：当程序并发执行时，系统处于一个复杂的动态组合状态，各程序执行的相对速度不确定，这使得这些程序多次并发执行得到的结果不同，调度、执行的顺序由系统决定。ii. 删除语句，观察输出的内容，体会 fork 的使用。提示：编译和运行该程
5、序，分析结果出现两种输出的原因。删除语句后：思考的问题：1. 运行命令为什么是“./command ”？将源文件保存为以.c 为后缀名的文件，开始进行编译$gcc -o XXX XXX.c 编译成功完成后，在当前路径下，生成一个名为 XXX 的文件然后执行 $./XXX 程序得以运行2. . 和 . 什么含义？.表示当前目录，.表示上级目录，即父目录3. shell 提示为什么不换行？因为在输出语句中没有/n 换行符。4. 输出字母为什么和提示交错？b,a,shell,c 四个进程并发执行，执行先后顺序由系统调度决定。所以当 shell 调度在 c 进程前时，会出现输出字母和提示交错的现象。5
6、. 管道什么含义？管道符，可以认为它是一根水管，连接输入端和输出端。a | b其中，| 就是管道符，将输入端 a 命令产生的数据传给输出端的 b 命令来处理6. ./f1|pstree|grep f1 什么含义？将./f1 产生的数据传给 pstree 来处理，经过 pstree 处理后的数据再传给 grep f1来处理在运行 f1 文件的进程的树结构中查找 f1(?)7. 6 中组合命令为什么没有输出？(?)8. 如果想保留 6 中的./f1 的输出内容，该如何操作？进行重定向操作9. ./f1 运行结果为什么不一样？每种结果的产生原因。有 a,b,c 三个并发进程，调度顺序由系统决定bca
7、bacabc10. ./f1|pstree|grep f1 运行结果为什么不一样？截图中四种结果的产生原因。由于并发进程的调度顺序是由系统决定的，并且 pstree 显示的是一刹那的进程，进程调度又是动态的。四种结果：无结果：可能三个进程调度已经结束或者还未开始调度 ：父进程已经结束，两个子进程还在运行 ：父进程开始运行，子进程还未开始调度 ：两个子进程还在运行（？）注意：./f1 |pstree |grep f1命令之间有空格。pstree 还可以加上参数，-up如：./f1 |pstree up |grep f1提示：用 pstree 观察进程的父子关系，其中第二次不是错误，而是捕捉的时机
8、，当时父进程已经结束，两个子进程还在运行。扩展：修改代码，产生祖孙三代的进程。说明：三个 fe 和 bash 都是进程，彼此间也会产生影响。2. 将上述的输出字符改为输出较长的字符串，如 图 3 所示。#includeint main( )int p1,p2;while (p1=fork()= -1); /*父进程创建第一个进程，直到成功*/if(p1=0) /*0返回给子进程 1*/printf(“boyn“); /*P1的处理过程 */else /*正数返回给父进程(子进程号)*/while (p2=fork()=-1); /*父进程创建第二个进程，直到成功*/if(p2 = 0) /*0返回给子进程2*/printf(“daughtern“); /*P2的处理过程 */elseprintf(“parentn“); /*P2创建完成后，父进程的处理过程 */图 3 系统调用 fork()的使用示例二思考：i. 编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果：执行结果均为：ii. 如果多次运行输出内容没有变化，请分析原因：函数 fork( )用来创建一个新的进程，该进程几乎是当前进程的一个完全拷贝，所以多次运行输出内容没有变化iii. 并改写原程序，延长每个进程的执行时间，再次观察运行情况。延长执行时间后：输出的时间间隔变长
