计算机操作系统---进程同步

实验目的

进一步认识并发执行的实质。掌握操作系统的进程同步原理
2、分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法
3、分析进程合作现象，学习解决进程同步的方法

实验内容]

编写一段程序，当此程序运行时，完成父进程创建一个子进程，要求子进程首先在屏幕上显示本进程的序列号，然后父进程再显示孩子进程的序列号和自己的进程序列号。试观察记录屏幕上的显示结果.
修改实验二中的程序2，用lockf( )来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象

实验步骤

一、所涉及的系统调用

pid=fork( )

getpid（）该系统调用的返回值为调用它的那个进程的进程内部标识符，即进程序列号。

3.wait（）和exit（）
无论在程序中的什么位置，只要执行到exit系统调用，进程就会停止剩下的所有操作，清除包括PCB在内的各种数据结构，并终止本进程的运行。
wait函数用于使父进程阻塞，直到一个子进程结束。当某进程执行到wait()时，会暂时停止目前进程的执行,直到有信号来到或同步等待其子进程终止。如果在调用wait()时子进程已经结束,则wait()会立即返回子进程结束状态值。
父进程调用wait（），该父进程可能有以下几种情况：
1）如果其所有子进程都还在运行，则父进程阻塞等待。
2）如果一个子进程已终止，其终止状态字SIGCHLD放在指定位置等待父进程提取，此时父进程可立即得到终止状态字并返回。
3）如果它没有任何子进程，父进程出错立即返回。
wait（）和exit（）的相关头文件为：

#include < stdio.h>
#include < stdlib.h>

lockf(files,function,size)
用作锁定文件的某些段或者整个文件。
本函数的头文件为
#include “unistd.h”

参数定义：
int lockf(files,function,size)
int files,function;
long size;
其中：
files是文件描述符；
function是锁定和解锁：1表示锁定，0表示解锁。
size是锁定或解锁的字节数，为0，表示从文件的当前位置到文件尾。

C语言代码—(一)

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{
int p1,p2,i;
pid_t pid;
 int status;
while((p1=fork( ))== -1);       /*创建子进程p1*/
if (p1==0)
{
printf("*********************\n");
printf("  子进程打印\n");
printf("当前子进程ＩＤ：%d\n",getpid());

exit(0);
}

else
{

 pid = wait(&status);
printf("*********************\n");
printf("  父进程打印\n");
printf("当前子进程ＩＤ：%d\n",pid);
printf("当前父进程ＩＤ：%d\n",getpid());
printf("退出状态号：%d\n",WEXITSTATUS(status));
printf("**************\n");
}
return 0;
}

C语言代码—(二)

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int p1,p2,i;

while((p1=fork( ))== -1);       /*创建子进程p1*/
if (p1==0)
{
lockf(1,1,0);          /*加锁，这里第一个参数为stdout（标准输出设备的描述符）  1锁定　0解锁*/ 
printf("当前进程ＩＤ：%d\n",getpid());
for(i=0;i<10;i++)
   printf("daughter %d\n",i);
    lockf(1,0,0);                     /*解锁*/
}
else
{
 while((p2=fork( ))==-1);  /*创建子进程p2*/
if (p2==0)
{
lockf(1,1,0);             /*加锁*/
printf("当前进程ＩＤ：%d\n",getpid());
for(i=0;i<10;i++)
printf("son %d\n",i);
lockf(1,0,0);                 /*解锁*/
}
else
{
lockf(1,1,0);                   /*加锁*/
printf("当前进程ＩＤ：%d\n",getpid());
for(i=0;i<10;i++)
printf(" parent %d\n",i);
lockf(1,0,0);              /*解锁*/
}
}
return 0;
}