操作系统实验题目之进程控制(含c语言代码)

① 编写一段程序，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 Processll is Killed by Parent!
   Child Processl2 is Killed by Parent!
   父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止
   Parent Process is Killed!

解答：
源代码：
Fork.c:

Fork2.c

相关操作界面和运行结果界面截图:

判定顺序不同，pid不同 原因： pid=fork() ;
fork函数是通过系统调用创建一个与原来相似的进程，同时返回两个值，父进程返回的是新创建子进程的进程id，子进程返回的是0，若出现错误，fork返回一个负值。

② 在上面的程序中增加语句signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 观察执行结果，并分析原因。

解答：
源代码

Process.c



不加signal(SIGINT,SIG_IGN)的process_ignore.c的代码：

相关操作界面和运行结果界面截图:

不加signal(SIGINT,SIG_IGN);

原因：

signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和 signal (SIGQUIT,
SIG-IGN)系统调用可以阻塞信号通道的接收，影响改变各子进程之间的中断次序。SIGINT ，程序终止信号,
在用户键入INTR字符(通常是Ctrl+C)时发出，用于通知前台进程组终止进程。SIGQUIT ，和SIGINT类似,
但由QUIT字符(通常是Ctrl+)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件,
在这个意义上类似于一个程序错误信号。当使用Ctrl+C时，signal函数会接收到中断信号，并结束进程，当注释掉子进程的signal函数后，子进程中不能再接收中断信号，所以只有父进程接收到了中断信号，父进程被结束。

2.求100000个浮点数（精确小数点右4位）的平均值（和、最大值、最小值）。

要求： ① 随机生成100000个浮点数（父进程）； ② 创建4个子进程，分别求25000个浮点数之和； ③ 父进程完成100000个浮点数之和并打印结果； ④ 统计顺序计算的时间和多个进程采用多道程序设计完成计算的时间。

解答：
源代码
Sigle_process.c
Multi_process.c

相关操作界面和运行结果界面截图如下：
单线程注释掉sleep(1)：

单线程未注释掉sleep(1)

多线程注释掉sleep(1)

多线程未注释掉sleep(1)

分析：

对比单线程在注释掉解锁和加锁代码前后，注释前运行1.0291，注释后运行1.0055，可见解锁加锁对进程的运行时间有影响，加锁后运行时间会延长。在sleep(1)下，对比多线程和单线程，多线程运行1.1272，单线程运行1.0291，单线程运算比多线程快，因为多线程要将100000个浮点数化为4部分分别进行计算，sleep了4次，而单线程只sleep了1次，另外启动线程也需要一定时间，故单线程要快一些。在多线程中，对比注释掉sleep(1)前后，注释前运行1.1272，注释后运行0.1267，明显注释掉后运行时间更短，可见sleep时间会影响线程的运行速度。分配的CPU资源是一定的，多线程只是轮流抢占CPU，并不会真正提高处理速度。这意味着，多线程的作用主要在于提高了并发数量。但是多线程由于轮换使用CPU，会造成单个线程的执行速度变慢。而且在时间片轮转的时候，频繁切换线程也会造成一定的时间浪费。但是在多CPU的服务器上，多线程就很有优势了，它不但能提高并发数量，而且能提高处理速度。因为在多CPU的服务器上，CPU调度很灵活，当一个线程占用着一个CPU的时候，其他线程可以被分配给其他CPU去处理