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实验二-1/8实验二进程管理实验指导书一、实验目的1．了解进程与程序的区别，加深对进程概念的理解；2．掌握进程并发执行的原理，及其所引起的同步、互斥问题的方法；3．掌握进程管理的常用命令及系统调用，并会用C语言实现系统调用。二、实验内容实验预备知识：学习LINUX或Windows中有关进程创建、控制的部分；查阅有关LINUX或Windows环境下API中的有关进程创建、控制的部分。（可参考教材2版P34和P69，3版P71）1．熟悉进程管理常用命令，并完成下列任务：⑴在LINUX下，试用ps命令的各个选项观察系统中诸进程的运行情况；⑵在LINUX下，试用pstree命令观察系统进程的层次；⑶在LINUX下，试用top等命令观察系统中进程运行情况和CPU工作情况；⑷在LINUX下，试用kill、killall、skill等命令来终止进程；⑸在LINUX下，试用at、crontab命令进行进程调度。2．学习进程管理类系统函数，并用C语言完成下列任务：⑴进程的创建编写程序，创建两个子进程。当此程序运行时，系统中有一个父进程和两个子进程。父进程在屏幕上显示“a”，子进程分别在屏幕上显示“b”和“c”。⑵进程控制如果在程序中使用系统调用lockf()来给每一个进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。⑶进程通信建立一管道pipe文件，同时父进程创建子进程。父子共同在此pipe文件上操作，子进程负责向该pipe文件写信息，父进程则从中读信息并输出到屏幕上。实验二-2/8三、实验步骤与结果分析1.Linux的进程回顾进程的概念。使用此前的信息，完成以下填空：1)Linux系统中，几乎每一个启动的进程，都会由内核分配一个唯一的_______________，用于跟踪从进程启动到进程结束。2)当启动新进程的时候，内核也给它们分配系统资源，如________和________。3)永远不向父进程返回输出的进程叫做______________。4)由父进程派生出来的进程叫做__________________进程。5)________________进程是一个派生另一个进程的进程。6)运行用于提供服务的Linux系统进程是_______________。7)如果父进程在子进程之前结束，它创建了一个______________进程。2.Linux的进程管理命令步骤1：进入GNOME。步骤2：访问命令行。写出在GNOME中，打开终端窗口的操作（至少两种方法）：_________________________________________________________________________________________________________________________________________步骤3：ps命令用于列出当前系统中运行的进程，回顾ps命令。基本的ps命令显示在当前shell中的进程信息。输入ps命令，将结果填入下表1中。表1实验记录PIDTTYTIMECMD从当前终端窗口中，练习使用给出的每个选项的ps命令。解释ps-f命令输出的各栏标题的含义，将解释填入表2中表2ps-f栏标题值描述UIDPIDPPID实验二-3/8CSTIMETTYTIMECMD输入ps-f命令，显示运行在系统中进程的完全信息，填入表3中。表3实验记录UIDPIDPPIDCSTIMETTYTIMECMD步骤4：列出系统中运行的所有进程。输入ps-ef命令，显示运行在系统中的各个进程的完全信息。执行该命令，并与ps–f命令的输出结果对照，一致吗？有何不同？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________注意分析当前终端窗口中的输出结果：1）显示了多少个进程？（提示可以使用top命令）________________________________________________________2）当前使用的SHELL的进程ID的PID是什么？________________________________________________________3）启动SHELL的进程的命令(CMD)是什么？________________________________________________________4）请观察，什么命令的PID号是1？________________________________________________________5）再次运行ps–ef命令，计算进程的数目：________________________________________________________步骤5：根据命令名搜索特定的进程。为了终止一个进程，必须找到该进程的PID。大多数运行的系统中，有上百个进程在运行，ps-ef的列表可能很长。如果知道启动进程的执行程序的名字，可以更快地找到PID。通过把ps命令的输出结果输入到grep中，可以搜索想要终止的特定进程，确定正确的PID。grep命令可以在其他命令的输出中搜索所有类型的特征字符串。1）启动文本编辑器（gedit）程序，再次计算进程的数目，看有什么变化？________________________________________________________2）在当前的终端窗口中，执行命令：ps–e|grepgedit(文本编辑器的进程名是“gedit”，查找和“gedit”调度守护进程相关的所有进程)，记录文本编辑器的父进程的CMD是什么？实验二-4/8________________________________________________________3）在当前终端窗口中执行命令：pgrep–lgedit查找所有和“gedit”调度守护进程相关的进程。ps和pgrep命令输出之间有什么不同？________________________________________________________步骤6：按照用户查找一个进程。ps命令可以带-u(用户)选项使用，查找指定用户的进程。这个命令比ps-ef使用得更多，因为一般只能够管理属于自己的进程。我们可以通过用户登录名或者UID号来查找用户的进程。用户只能够终止自己的进程，但是超级用户可以终止系统中所有运行的进程。ps–ulogin-ID或UID1）用以姓名创建的用户名登录系统，启动计算器GNOME应用程序。2）使用带-u选项的ps命令，查找以登录ID(例如，以姓名创建的用户，登录ID为用户名)运行的所有进程。计算器应用程序的PID是什么？________________________________________________________3）使用ps-u命令组合grep，查找“计算机”程序的PID号，而不是使用ps-u查找整个列表。使用什么命令？提示：猜猜“计算器”程序的命令名中可能有哪个字母，使用grep搜索那些字母。________________________________________________________步骤7：使用kill命令终止一个进程。信号用于终止、挂起和继续进程。有时候使用Ctrl+c可以终止一个不响应的进程。这样向进程发送一个中断(INT)信号，终止它及所有它派生的子进程。kill命令提供了一个终止不想要的命令进程的直接方法。当想停止一个运行了很长时间的命令的时候，或者当需要终止一个不能够正常退出的进程的时候，它很有用。指定PID正常地杀死一个进程。kill[-signal]process-id为了使用kill命令终止一个进程，应该首先键入ps找出进程的PID，然后键入kill紧跟着PID。如果使用kill而没有指定信号，则信号15(SIGTERM)将被发送给特定PID号的进程。这叫做软杀死，通常终止了进程。如果可能，最好软杀死进程，这样它可以正确地关闭文件，温和地终止进程。如果需要强制终止一个进程，可以使用带-9选项的kill命令。这个选项叫做强制杀死，当shell对所有其他终止信号都不响应的时候，需要使用它来杀死shell。kill-9process-id注意：对于shell之外的进程，把kill–9(SIGKILL)作为最后的选项，因为它是一种生硬的方法，不允许正确的进程终止。1）续步骤6，查看“计算器”进程的PID号是多少？________________________________________________________2）软杀死“计算器”程序，它是否还在桌面上运行？________________________________________________________3）打开4个虚拟终端，用ps–ef命令，观察这4个虚拟终端的进程标识符，它们的父进程是谁？________________________________________________________4）使用kill命令关闭虚拟终端窗口，该如何操作？有没有办法一次将4个虚拟终端窗口同时关闭？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________实验二-5/8步骤8：运行pstree命令，，以树状结构观察当前的进程。步骤9：运行top命令观察系统当前的进程状况。步骤10：创建一个任务，请下午17：30关机，有几种方法，该如何操作。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.进程的创建使用系统调用fork()可以创建进程，解释fork（）函数的功能及使用方法；编辑编译并运行进程创建举例程序，观察记录屏幕上的显示结果，试分析原因。〈进程创建程序〉#includestdio.hmain(){intp1,p2;if(p1=fork())/*子进程创建成功*/putchar('b');else{if(p2=fork())/*子进程创建成功*/putchar('c');elseputchar('a');/*父进程执行*/}}______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________