實驗2-進程控制與通信管理

1、年級 11級 專業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù) 班級 五班 組號 12組 實驗室 9#205 日期 2014/05/17 實驗 名稱 實驗二、進程控制與通信管理 實 驗 內(nèi) 容 分項內(nèi)容 實驗級別 1、Linux系統(tǒng)常用進程管理命令的使用 操作系統(tǒng)觀察級 2、Linux系統(tǒng)常用進程創(chuàng)建與管理的系統(tǒng)調(diào)用 原碼閱讀與系統(tǒng)編程級 3、Windows平臺常用進線程控制 API 原碼閱讀與系統(tǒng)編程級 4、進程冋步與互斥控制（讀者與者、一豕人吃蘋果桔子、 哲學(xué)家吃飯） 碼閱讀與系統(tǒng)編程級 5、簡單進程通信（管道、消息緩沖、郵件槽等） （原碼閱讀與系統(tǒng)編程 級） 小 組 成 員 姓名 學(xué)號 組內(nèi)分工 自我評分 教師評

2、分 獨立完成實驗二（1） 良好 獨立完成實驗二（2） 良好 獨立完成實驗二（3） 良好 獨立完成實驗二（4） 良好 獨立完成實驗二（5） 良好 小 組 成 績 評 疋 教師簽名： 年月日 實驗 分項1 1、Linux系統(tǒng)常用進程管理命令的使用2、Linux系統(tǒng)常用進程創(chuàng)建與管理的系統(tǒng)調(diào) 用 3、Windows平臺常用進線程控制 API 4、進程同步與互斥控制 信 5、簡單進程通 實 一、實驗?zāi)康模?驗 目 的 1、加深對進程概念的理解，明確進程和程序的區(qū)別。 2、進一步認(rèn)識并發(fā)執(zhí)行的實質(zhì)。 3、分析進程爭用資源的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)解決進程互斥的方法。 實 驗 具體題目：進程創(chuàng)建、進程控制 要 系統(tǒng)平臺

3、：Linux/Windows操作系統(tǒng) 求 二、實驗原理 1. Linux系統(tǒng)常用進程管理命令 (1) at命令：定時運行命令 讓系統(tǒng)在兩天后的17 : 30執(zhí)行文件data中指定的作業(yè)，使用命令： # at f data 15:30 +2 days (2) bg命令后臺運行命令 實 如果要將一個大目錄的文件進行排序后，將結(jié)果輸入到一個文件中， 可以使用命令： 驗 # du -a / | sort -rn /tmp/du.sorted 原 理 (3) Fg掛起程序 步 使用fg命令時，要加入后臺任務(wù)號碼，如果不加任何號碼，則所變動的均是當(dāng)前任 驟 ( 務(wù)。 算 # du -a / | sort

4、-rn /tmp/du.sorted who 2、 進程同步與互斥控制(數(shù)據(jù)同步)，原理如下： (1) 、設(shè)置全局變量：int ticket=100;互斥量：HANDLE hMutex; (2) 、創(chuàng)建互斥信號量 ticket : hMutex=CreateMutex(NULL,TRUE,ticket); (3) 、用 WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);捕獲互斥信號量 hMutex (4) 、用ReleaseMutex(hMutex);釋放互斥量的使用權(quán) 3、通過郵件槽實現(xiàn)簡單進程通信，原理如下： (1) 、油槽服務(wù)器： 1) hMailslot=Cre

5、ateMailslot(.mailslotMyMailslot,0, MAILSLOT_WAIT_FOREVER,NULL)/ 創(chuàng)建一個郵路。 2) ReadFile(hMailslot,buf,100,讀取郵路數(shù)據(jù) 3) CloseHandle(hMailslot);/ 關(guān)閉油槽 (2) 、油槽客戶端： 1) hMailslot=CreateFile(.mailslotMyMailslot,GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL); /創(chuàng)建油槽文件 2) WriteFile(hM

6、ailslot,buf,strle n(buf)+1, / 寫入數(shù)據(jù) 3) CloseHandle(hMailslot);/ 關(guān)閉油槽 實驗源代碼如下： 1、進程同步與互斥控制（數(shù)據(jù)同步） #include stdafx.h #in clude #i ncludeiostream using n amespace std; int in dex =0; int ticket=100; HANDLE hMutex; DWORD WINAPI Fu n1Proc(LPVOID lpParameter) while(TRUE) WaitForSi ngleObject(hMutex,INFINITE

7、); if(ticketO) coutthread1 sell ticket :ticket-0) coutthread2 sell ticket :ticket-e ndl; else break; ReleaseMutex(hMutex); return 0; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) HANDLE hTread1; HANDLE hTread2; hTread 仁CreateThread(NULL,O,Fu n1Proc,NULL,0,NULL); hTread2=CreateThread(NULL,0,Fu n2Proc,NULL,0,NUL

8、L); CloseHa ndle(hTreadl); CloseHa ndle(hTread2); hMutex=CreateMutex(NULL,TRUE,ticket); if(hMutex) if(ERROR_ALREADY_EXISTS=GetLastError() cout Only one in sta nee can run !e ndl; return 0; ReleaseMutex(hMutex); ReleaseMutex(hMutex); Sleep(IOOOO); return 0; 2、郵件槽進程通信： 1)油槽服務(wù)器：(關(guān)鍵代碼段) void C 油槽客戶端 Dlg

9、:OnSend() / TODO:在此添加控件通知處理程序代碼 HANDLE hMailslot; hMailslot=CreateFile(.mailslotMyMailslot,GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_RE AD,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL); if(INVALID_HANDLE_VALUE=hMailslot) MessageBox(打開油槽失?。　?； return; CStri ng str; char buf100; m_edit.GetWi ndowText(str); strcpy_s(b

10、uf,str); DWORD dwWrite; if(!WriteFile(hMailslot,buf,strle n(buf)+1, return; CloseHa ndle(hMailslot); 2) 油槽客戶端：(關(guān)鍵代碼段) void C 油槽客戶端 Dlg:OnSend() / TODO:在此添加控件通知處理程序代碼 HANDLE hMailslot; hMailslot=CreateFile(.mailslotMyMailslot,GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_RE AD,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NUL

11、L); if(INVALID_HANDLE_VALUE=hMailslot) MessageBox(打開油槽失?。　?； return; CStri ng str; char buf1OO; m_edit.GetWi ndowText(str); strcpy_s(buf,str); DWORD dwWrite; if(!WriteFile(hMailslot,buf,strle n(buf)+1, return; CloseHa ndle(hMailslot); （寫不完時，可另加附頁。） 三、實驗結(jié)果: 1、實驗截圖： 實 驗 結(jié) 果 及 分 析 國3 匚:冷 d o wvste m 3

12、2c m d thradlticket: :1EIEI thread2 sell ticket : ：99 thradlticket : :98 threadticket : 97 threadl sell ticket : 96 thread2 $911 ticket : :95 threadl sell ticket : :91 thread sell ticket : 93 thrdl sell ticket : ：32 thrad2 well ticket : 31 threadl well ticket . ：9G thread2 ell ticket ； threadl sell

13、ticket ； ：88 thread sell ticket : ；87 threadl ell ticket . ；G thread2 sell ticket ； 85 threadl xll ticket ； thrad2 oell ticket ； ：83 threadl dell ticket ； ；82 thrad2 cell ticket : ：S1 threadl 命ell ticket : throad2 cell ticket : ：79 threadl *1】ticket ； ：78 thread2 soil ticket : ；77 threadl gll ticket

14、 ； tTG 2-1進程控制達到數(shù)據(jù)同步處理截圖 2-2油槽通信控制面板截圖 2-3油槽-服務(wù)器截圖 2-4油槽-客戶端截圖 2-5發(fā)送-接受效果截圖 2、結(jié)果分析： 1 )、Is命令列出了指定目錄下的文件名和目錄名，參數(shù)-I要求顯示文件或目錄的詳 細(xì)信息，例如類型、訪問權(quán)限、連接數(shù)、擁有者等。 在Linux中，用戶通過利用fork創(chuàng)建的進程來與原進程運行相同的程序代碼，為了 使新進程運行新的程序，用戶可以使用系統(tǒng)調(diào)用exec來裝入一個新的程序到當(dāng)前進 程的地址空間，如果exec調(diào)用成功，系統(tǒng)開始執(zhí)行新程序，永遠(yuǎn)不會返回原來的程 序。 2 )、進程同步與互斥控制，能有效的控制全局變量在某一進程

15、執(zhí)行過程中唯一被訪 問。在多線程程序中容易出現(xiàn)共享資源因時間片到期而終止訪問，這樣就很容易出 現(xiàn)數(shù)據(jù)的錯亂。假如全局變量未火車票；對于線程函數(shù)(Fun Procl、Fun Proc2)，在 訪問全局變量ticket時，ticket自減一。如果在線程函數(shù)1 ( Fun Procl )訪問ticket， 還沒有來得及自減一就因時間片到期而被線程函數(shù)2( FunProc2 )搶占訪問，然后 自減一。這樣就造成了資源數(shù)據(jù)不一致，從而產(chǎn)生很危險的后果。 本實驗通過設(shè)置互斥信號量從而達到線程之間對共享資源的同步訪問，以此還可以 實現(xiàn)進程同步中的讀者/寫者問題。 3) 、由于油槽是單向通信機制，所以只能通過創(chuàng)建油槽服務(wù)器進程讀取數(shù)據(jù)，打開 油槽客戶端進程寫入數(shù)據(jù)。如果只打開油槽服務(wù)器，創(chuàng)建讀取數(shù)據(jù)進程而沒有打開 客戶端就會導(dǎo)致服務(wù)器進入無限等代狀態(tài)，造成程序崩潰。 在創(chuàng)建進程句柄后要記得釋放句柄，不然會產(chǎn)生不良后果。 心 得 體 會 在了解了操作系統(tǒng)中進程間的通信的方式我們使用了郵槽實現(xiàn)了簡單的進程