实验二进程管理（Linux）实验类型本实验为设计性实验。实验目的与任务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三、预习要求1）进程的概念2）进程控制的概念及内容3）进程的并发执行4）熟悉互斥的概念5）用到的Linux函数有：fork（）,lockf（）等。四、实验基本原理使用fork（）系统调用来创建一个子进程，父进程和子进程并发执行，交替输出结果。使用lockf（）系统调用对临界区进行加锁操作，实现对共享资源的互斥使用。五、实验仪器与设备（或工具软件）实验设备：计算机一台，软件环境要求：Linux操作系统和gcc编译器。六、实验内容1）进程的创建编写一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子程序。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符方”；子进程分别显示字符’b”和字符“c”。运行程序10次，观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。2）进程的控制修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。如果在程序中使用系统调用lockf（）来给每一个进程加锁，可以实现进程间的互斥，观察并分析出现的现象。{(1)进程的创建参考程序如下：#includemain(){intp1,p2;while((p1=fork())==-1);//p父进程p1子进程1if(p1!=0){while(((p2=fork())==-1);//p父进程p2子进程2if(p2==0)putchar('b');elseputchar('c');}elseputchar('a');}运行结果：略cabbcabac分析：原因：Fork()函数有三个返回值：1.-1执行不成功2.0表示当前正在执行子进程3.其他数值表示当前正在执行父进程，值是子进程的进程标识符PID4.获取当前进程的标识符getpid()5.获取当前进程的父进程的标识符getppid()(2)进程的控制参考程序如下#includemain(){intp1,p2,i;while((pl=fork())=-l);//父进程p，子进程plif(p1==0){for(i=0;i<500;i++)printf("child_pl_%d\n",i);}elsewhile((p2=fork())==-1);//父进程p,子进程p2if(p2==0)for(i=0;i<500;i++)printf("chind_p2_%d\n",i);elsefor(i=0;i<500;i++)printf("father_p_%d\n",i);}}运行结果：略分析：由于函数printf()输出和字符串之间不会被中断，因此字符串内部的字符顺序输出不变。但是由于进程并发执行时的调度顺序和父进程的抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。进程加锁后的参考程序如下：#includemain(){intp1,p2,i;while((p1=fork())==-1);if(p1==0){lockf(1,1,0);for(i=0;i<500;i++)printf("child_p1_%d\n",i);//等待一会sleep()lockf(1,0,0);}else{while((p2=fork())==-1);if(p2==0){lockf(1,1,0)for(i=0;i<500;i++)printf("chind_p2_%d\n",i);lockf(1,0,0)父进图2进程树else{lockf(l,l,0)for(i=0;iv500;i++)printf("father_p_%d\n",i);;lockf(1,0,0)}}}运行结果：略分析：学生自己完成（3）编写程序创建进程树如图1和图2所示，在每个进程中显示当前进程识别码和父进程识别码。（选做题）参考代码及结果如下:[raoWhebin-]#cattree.c#includecstdio.h>#iicl.udeiritnidiii(){intplbhp2c,p3d;p]b»fork?)；if(plh>9)prjntf("processfathera：pid=M\n",getpid()>;elself(plh==0){printf{"childb:pid=,fatheris^d\n"?getpid{),getppid{)1;p2c=forkf);if(p2_c==0]{printf{"childc:pid=%dPfatheris^d\n"?getpidt),getppid()1;p3_d=forkf)jif?p3_d=ejprint?{"childd:pid=,fatheris^d\n"?getpidt),getppid{));}}}[rootshebin-1#./treechildb^pid=4572,fatheris4571childc：pid=4573,fatheris4572childd:pid=4574,fatheris4573processfathera：pid=4571图一进程树实验结果及相关代码图2进程树的参考代码如下：卜子进程丿进程树#include#includeintmain(){intp1_b,p2_c,p3_d,p4_e;p1_b=fork();if(p1_b>0){printf("processfathera:pid=%d,p1_b=%d\n",getpid(),p1_b);p3_d=fork();if(p3_d==0)printf("childd:pid=%d,fatheris%d\n",getpid(),getppid());p4_e=fork();if(p4_e==0)printf("childe:pid=%d,fatheris%d...
