实验一  进程管理
1．实验目的：
（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；
（3）分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法；
（4）了解Linux系统中进程通信的基本原理。
2．实验预备内容
（1）阅读Linux的sched.h源码文件，加深对进程管理概念的理解；
（2）阅读Linux的fork()源码文件，分析进程的创建过程。
3．实验内容
（1）进程的创建：
编写一段程序，使用系统调用fork() 创建两个子进程。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“a”，子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。
源代码如下：
#include<sys/types.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
pid_t pid1,pid2;
pid1 = fork();
      if(pid1<0){
fprintf(stderr,"childprocess1 failed");
exit(-1);
}
else if(pid1 == 0){
  printf("b\n");
}
else{
        pid2 = fork();
      if(pid2<0){
        fprintf(stderr,"childprocess1 failed");
        exit(-1);
}
else if(pid2 == 0){
  printf("c\n");
}
else{
printf("a\n");
sleep(2);
exit(0);
                    }
}
        return 0;
}
结果如下：
分析原因：
    pid=fork();
        操作系统创建一个新的进程（子进程），并且 在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序；上下文和数据，绝大部分就是 原进程
（父进程）的拷贝，但它们是两个相互独立的进程！因此，这三个进程哪个先执行，哪个后执行，完全取决于操作系统的调度，没有固定的顺序。
（2）进程的控制linux下的sleep函数
修改已经编写的程序，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。
将父进程的输出改为father process completed
输出b的子进程改为输出child process1 completed
输出c的子进程改为输出child process2 completed
运行的结果如下：
理由同（1）
  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。
加锁之后的代码：
#include<sys/types.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
      pid_t pid1,pid2;
      pid1 = fork();
      if(pid1<0){
          fprintf(stderr,"childprocess1 failed");
exit(-1);
}
      else if(pid1 == 0){
  lockf(1,1,0);
  printf("child process1 completed\n");
}
      else{
pid2 = fork();
if(pid2<0){
    fprintf(stderr,"childprocess1 failed");
      exit(-1);
}
else if(pid2 == 0){
    lockf(1,1,0);
      printf("child process2 completed\n");
}
else{
      lockf(1,1,0);
printf(“father process is completed\n”);
      sleep(2);
      exit(0);
}
}
        return 0;
}
所谓进程互斥，是指两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥.lockf()函数是将文件区域用作信
号量（监视锁），或控制对锁定进程的访问（强制模式记录锁定）。试图访问已锁定资源的其他进程将返回错误或进入休态，直到资源解除锁定为止。而上面三个进程，不存在要同时进入同一组共享变量的临界区域的现象，因此输出和原来相同。
（3）
a) 编写一段程序，使其实现进程的软中断通信。
要求：使用系统调用fork() 创建两个子进程，再用系统调用signal() 让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill() 向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：
Child Process 1 is killed by Parent!

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