惠州学院操作系统实验一.doc

实验一 进程的创建与并发执行

实验目的
(1)熟悉Linux工作环境和GCC工具
(2)加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别
(3)进一步认识并发进程的实质和特征

实验器材
微型计算机、Ubuntu版本的Linux系统

实验内容
任务1：进程创建
编写一段程序，让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”。运行程序，观察并分析运行结果。
程序源代码如下：
#include<stdio.h>
main()
{
intp1,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的处理进程
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
putchar('c'); //P2的处理过程
else
putchar('a'); //P2创建完成后，父进程的处理过程
}
}
程序运行截图如下：

程序运行结果分析：首先进程main作为父进程创建第一个进程p1，此时存在p1和main两个进程，分别为父进程和子进程，所以它们的p1分别为大于0和等于0。这两个进程分别执行下面的if函数体。当子进程执行时，打印出50000次childA；当父进程执行时，又创建了一个新的子进程p2，接下去的执行和原先的p1和main进程相同。所以最终系统中存在了4个进程，其中一个进程为终端，另外3个进程分别打印属于自己的内容。

任务2：
将上述的输出字符改为输出较长的字符串，观察进程并发执行，分析执行结果。
程序源代码如下：
#include<stdio.h>
main()
{
intp1,p2,i;
while((p1=fork())==-1); //父进程创建第一个进程，直到成功
if(p1==0)
for(i=0;i<50000;i++)
printf("childA%d\n",i);
else
{
while((p2=fork())==-1); //父进程创建第二个进程，直到成功
if(p2==0)
for(i=0;i<50000;i++)
printf("childB%d\n",i);
else //P2创建完成后，父进程的处理过程
for(i=0;i<50000;i++)
printf("parent%d\n",i);
}
}
程序运行结果截图如下：

运行结果分析：首先进程main作为父进程创建第一个进程p1，此时存在p1和main两个进程，分别为父进程和子进程，所以它们的p1分别为大于0和等于0。这两个进程分别执行下面的if函数体。当子进程执行时，打印出50000次childA；当父进程执行时，又创建了一个新的子进程p2，接下去的执行和原先的p1和main进程相同。所以最终系统中存在了4个进程，其中一个进程为终端，另外3个进程分别打印属于自己的内容。

思考题解答（包括需要改写的程序的源码及适当注释）
当新创建进程开始执行时，指令指针的起始位置在哪里？
答：创建新进程之后，此时有main和p1两个进程，它们分别根据他们是子进程还是父进程执行不同的if函数体，所以指令指针的起始位置在“if(p1==0)”这一句。

如果将任务1改为：编写一段程序，让父进程创建一个子进程，然后父进程显示字符“a”；子进程创建一个子子进程，然后显示字符“b”；子子进程显示字符“c”。如何改写源程序？(实验报告上给出完整的源码，并在机器上运行。)
答：修改后的源代码如下：
#include<stdio.h>
main()
{
intp1,p2;
while((p1=fork())==-1); //父进程创建一个子进程，直到成功
if(p1==0) //0返回给子进程
{ //P1的处理过程
while((p2=fork())==-1); //子进程创建子子进程，直到成功
if(p2==0)
putchar('c'); //子子进程P2的处理过程
else
putchar('b');
}
else
{
putchar('a'); //子子进程创建完成后，父进程的处理过程
}
}
修改后的运行结果如下：