观察进程的并发性

实验报告

四 观察进程的并发性

实验名称：

五 构造进程家族树 六 理解进程的独立空间

日期：

2014.5

班级：

一、实验目的

1.观察进程的并发性

姓名：

1）、通过创建子进程，观察父子进程的并发执行过程，区别顺序执行和并发执行； 明确进程和程序的区别； 2）、加深对操作系统进程概念和进程并发特性的理解 2. 构造进程家族树

通过创建若干个子进程，构造进程家族树，分析进程家族树的结构关系；学习相关系统调用（例如，getpid（）和getppid（）等）的使用方法。 3. 理解进程的独立空间

理解进程是操作系统独立分配资源的单位，进程拥有自己相对独立的程序空间。

二、实验内容

1.观察进程的并发性 1、学习进程的基础知识；

2、了解Linux系统中进程创建的基本原理；

3、熟悉进程的创建、控制、执行和终止等系统调用函数； 4、进程的创建

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计算机操作系统实验报告

编制一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程，在此程序运行时，系统中就 有一个父进程和两个子进程在活动。 让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符a，两个子进程分别显示字 符b和字符c。 观察、记录并分析屏幕上进程调度和并发执行的情况: 此时，在程序中使用系统调 用nice()来改变各进程的优先级， 观察、 记录并分析屏幕上进程调度和并发执行的情况

2. 构造进程家族树

学习进程构造的相关知识，学习获取进程相关信息的系统调用函数。 3. 理解进程的独立空间

预习进程创建和构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识。

三、项目要求及分析

1. 构造进程家族树

进程的创建。编制一段程序，使用系统调用fork()创建三个子进程，在各个子进程中再使用系统调用fork()进一步创建子进程，如此重复，构造一棵具有图1形状的进程家族树。分别使用系统调用getpid（）和getppid（）获取当前进程和父进程的进程标识号并输出。

Parent Pid2 Pid3 Pid1 Pid11 Pid12

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2. 理解进程的独立空间

a. 编写一个程序，在其main（）函数中定义一个变量shared，对其进行循环加/减操作，并输出每

次操作后的结果；

b. 使用系统调用fork（）创建子进程，观察该变量的变化；

c. 修改程序把shared 变量定义到main（）函数之外，重复第（2）步操作，观察该变量的变化。

四、具体实现

1. 流程图 a. 构造进程家族树

开始 创建子进程Pid1 Pid1=0? >0 创建子进程Pid2 =0 =0 =0 打印 创建子进程Pid11 Pid11=0? >0 创建子进程Pid12 Pid2=0? >0 创建子进程Pid3 Pid11=0? =0 打印 Pid3=0? >0 结束 =0

b. 理解进程的独立空间

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开始 调用父进程，执行shared 输出shared值 调用子进程，执行shared 输出shared值 结束

2. 添加函数的代码 a.构造进程家族树

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b.理解进程的独立空间

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五、调试运行结果

1.实验4：

6

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2.实验5:

3.实验6:

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六、实验总结

本次实验理解了进程的并发执行，进程家族树及进程独立空间的概念。深入理解了fork()、getpid()、getppid()函数的作用。认识到fork()函数在创建新的进程成功时，同时有两个返回值，pid为0则表示子进程，否则表示父进程。getpid()函数返回当前进程id，getppid()函数返回其父进程id。这些函数对我们理解进程及后续学习有很大帮助。以后还需继续巩固！

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