网站建设岗位,房地产分销平台有哪些,网站怎么做域名解析,营销方式和手段有哪些一、实验目的
1、掌握进程的概念#xff0c;理解进程和程序的区别。
2、认识和了解并发执行的实质。
3、学习使用系统调用fork()创建新的子进程方法#xff0c;理解进程树的概念。
4、学习使用系统调用wait()或waitpid()实现父子进程同步。
5、学习使用getpid()和getppi…一、实验目的
1、掌握进程的概念理解进程和程序的区别。
2、认识和了解并发执行的实质。
3、学习使用系统调用fork()创建新的子进程方法理解进程树的概念。
4、学习使用系统调用wait()或waitpid()实现父子进程同步。
5、学习使用getpid()和getppid()获得当前进程和父进程的PID号。
6、掌握使用exec簇函数实现进程映像更换的方法。
7、了解系统编程学习父进程如何通过创建一个子进程来完成某项特定任务的方法。
二、实验内容
1.进程的创建
编写一段程序使用系统调用fork( )创建两个子进程在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每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结果。(1分) 参考程序
#includestdio.h#includestdlib.h#includeunistd.h#includesys/types.hint main(){ int p1, p2;while((p1fork())-1);if(p10)printf(b );else{ while((p2fork())-1);if(p20)printf(c );elseprintf(a );}return 0;}
执行结果及结果分析 首先父进程会fork()创建一个新的子进程也就是b进程当b进程运行到if(p10)语句时就会打印出“b ”然后父进程会进入else语句再创建一个子进程c由于在父进程中p20所以进入else语句打印“a ”在创建出来的c进程中p20打印出“c ”。 修改上题在父进程中显示当前进程识别码在每个子进程中显示当前进程识别码和父进程识别码运行程序查看结果分析运行结果。(1分)
#includestdio.h#includestdlib.h#includeunistd.h#includesys/types.hint main(){ int p1, p2;while((p1fork())-1);if(p10) //p1子进程printf(b: pid%d ppid%d\n,getpid(),getppid());else //父进程{ while((p2fork())-1);if(p20)//p2子进程printf(c: pid%d ppid%d\n,getpid(),getppid());else //父进程printf(a: pid%d\n,getpid());}return 0;}
父进程a首先创建出一个子进程p1在p1进程中p10打印出p1的pid和ppid可以看出b的父进程为a然后主进程运行到else语句中再次创建一个子进程p2在p2进程中p20打印出c的pid和ppid可以看出c的父进程为a主进程运行到else语句打印出自己的pid。 改进上题使父进程等待两个子进程结束之后再结束。(1分)
#include stdio.h#include stdlib.h#include unistd.h#include sys/types.h#include sys/wait.hint main() {int p1, p2;while ((p1 fork()) -1);if (p1 0) { // 子进程p1printf(b: pid%d ppid%d\n, getpid(), getppid());} else { // 父进程while ((p2 fork()) -1);if (p2 0) { // 子进程p2printf(c: pid%d ppid%d\n, getpid(), getppid());} else { // 父进程printf(a: pid%d\n, getpid());// 等待两个子进程结束}}return 0;} 2.编写程序创建进程树如图1所示在每个进程中显示当前进程识别码和父进程识别码。1分 图1进程树的参考程序
#includestdio.h#includeunistd.hint main(){int p1,p2,p3;while((p1fork()) -1);if(p10){while((p2fork())-1); if(p20){while((p3fork())-1); if(p30) //p3子进程printf( d,Mypid%d, myppid%d\n, getpid(), getppid());else //p2子进程printf( c,Mypid%d, myppid%d\n, getpid(), getppid());}else //p1子进程printf( b,Mypid%d, myppid%d\n, getpid(), getppid());}else //主进程printf( a,Mypid is %d\n, getpid());getchar();}
编译及执行程序 结果截屏 3.模仿第2题按图2进程树编写程序给出编译及执行过程和结果截屏。1分
#include stdio.h#include stdlib.h#include unistd.h#include sys/wait.h#include sys/types.hint main() {int p1, p2, p3, p4, p5;while ((p2 fork()) -1 );if(p2 0){waitpid(p2,NULL, 0);printf(a: pid%d\n, getpid());while ((p4 fork()) -1);if(p4 0){waitpid(p4, NULL, 0);printf(d: pid%d, ppid%d\n, getpid(), getppid());while ((p5 fork()) -1);if(p5 0){waitpid(p5, NULL, 0);printf(d: pid%d, ppid%d\n, getpid(), getppid());}exit(0);}waitpid(p4, NULL, 0);}else if(p2 0){waitpid(p2, NULL, 0);printf(b: pid%d, ppid%d\n, getpid(), getppid());while ((p3 fork()) -1);if (p3 0) {waitpid(p3, NULL, 0);printf(c: pid%d, ppid%d\n, getpid(), getppid());exit(0);}waitpid(p3, NULL, 0);}return 0;} 4.分析程序给出编译及执行过程和结果截屏。2分
1
#includeunistd.h#includestdlib.h#includestdio.hmain(){ int child,p;while((childfork())-1);if(child0) //子进程下{ printf(In child: sleep for 10 seconds and then exit. \n);sleep(10);exit(0);}else //父进程下{ do{ pwaitpid(child,NULL,WNOHANG); //非阻塞式等待子进程结束if(p0){ printf(In father: The child process has not exited.\n);sleep(1);}}while(p0);if(pchild){ printf(Get child exitcode then exit!\n);}else{ printf(Error occured!\n);}}exit(0);}
编译及执行过程和运行结果截屏 分析程序功能
这段程序的功能是创建一个子进程然后父进程非阻塞地等待子进程结束。父进程调用fork()创建子进程。如果fork()成功子进程会打印一条消息并休眠10秒然后退出。如果fork()失败父进程会继续尝试创建子进程直到成功。父进程在一个循环中使用waitpid()函数以非阻塞方式等待子进程结束。这意味着父进程会定期检查子进程的状态而不会被阻塞。如果waitpid()返回0表示子进程尚未退出父进程会打印一条消息并休眠1秒。循环直到waitpid()返回的进程ID等于子进程的ID表示子进程已经退出。最后父进程根据waitpid()返回的值来判断是否成功等待子进程退出并打印相应的消息。综上所述该程序实现了父进程非阻塞地等待子进程退出并在子进程退出后打印相应的消息。
2
#includeunistd.h#includestdlib.h#includestdio.hmain(){ int child,p;while((childfork())-1);if(child0) //子进程下{ execl(/home/student/welcome.out,,NULL);exit(0);}else //父进程下{ pwaitpid(child,NULL,0); //阻塞式等待子进程结束 if(pchild)printf(Get child exitcode then exit!\n);elseprintf(Error occured!\n);}exit(0);}子进程要加载程序的源程序welcome.c#includestdio.hmain(){ printf(Hello! This is another process.\n);} 编译及执行过程和运行结果截屏 分析程序功能
这段程序的功能是创建一个子进程然后父进程阻塞地等待子进程结束接着根据waitpid()返回的值判断子进程是否成功退出并打印相应的消息。父进程调用fork()创建子进程。如果fork()成功子进程会调用execl()函数执行另一个程序/sy/sy1/welcome.out然后子进程会退出。如果fork()失败父进程会继续尝试创建子进程直到成功。父进程使用waitpid()函数以阻塞方式等待子进程结束其中参数NULL表示不获取子进程的退出状态参数0表示等待任何子进程退出。当子进程退出后waitpid()会返回子进程的进程ID。父进程根据waitpid()返回的值来判断是否成功等待子进程退出并打印相应的消息。综上所述该程序实现了父进程阻塞地等待子进程退出并在子进程退出后打印相应的消息。 5. 编程创建2个子进程子进程1运行指定路径下的可执行文件(如/home/student/welcome.out)子进程2暂停10s之后退出父进程先用阻塞方式等待子进程1的结束然后用非阻塞方式等待子进程2的结束待收集到二个子进程结束的信息父进程就返回。2分
参考程序框架
#include unistd.h#include stdlib.h#include stdio.h#include sys/wait.h#include sys/types.hint main() {int child1, child2, p;while ((child1 fork()) -1);if (child1 0) {execl(/sy/sy1/welcome.out, , NULL);exit(0);} else {while ((child2 fork()) -1);if (child2 0) {// 子进程2暂停10秒后退出sleep(10);exit(0);} else {// 父进程等待子进程1结束p waitpid(child1, NULL, 0);if (p child1)printf(Get child1 exitcode then exit!\n);elseprintf(Error occurred!\n);// 父进程非阻塞方式等待子进程2结束do {p waitpid(child2, NULL, WNOHANG);if (p 0) {printf(In father: The child2 process has not exited.\n);sleep(1);}} while (p 0);if (p child2)printf(Get child2 exitcode then exit!\n);elseprintf(Error occurred!\n);}}exit(0);}
编译及执行过程 结果截屏 6.编写一个简易的shell解释程序。其运行原理是当命令行上有命令需要执行时shell进程获得该命令然后创建子进程让子进程执行该命令shell进程等待子进程退出之后继续等待命令行上的命令周而复始。(附加题)
#include stdio.h#include stdlib.h#include unistd.h#include sys/wait.h#include string.h#define MAX_COMMAND_LENGTH 100int main() {char command[MAX_COMMAND_LENGTH];pid_t pid;int status;while (1) {// 打印提示符printf(shell );// 读取命令行输入if (fgets(command, sizeof(command), stdin) NULL) {printf(Error reading command\n);continue;}// 移除命令行输入中的换行符command[strcspn(command, \n)] \0;// 创建子进程pid fork();if (pid 0) {perror(fork);exit(EXIT_FAILURE);} else if (pid 0) {// 在子进程中执行命令execlp(command, command, NULL);// 如果execlp返回说明命令执行失败perror(execlp);exit(EXIT_FAILURE);} else {// 父进程等待子进程退出waitpid(pid, status, 0);}}return 0;} 三、实验总结和体会1分
通过本次实验我学到了以下几点
学习了如何使用fork()函数创建子进程以及父子进程之间的关系。
理解了使用wait()和waitpid()函数等待子进程结束并获取子进程的退出状态。
掌握了使用execl()函数在子进程中执行外部命令。
加深了对进程间通信和进程控制的理解例如父进程等待子进程退出的过程。
熟悉了在C语言中使用系统调用来实现基本的shell解释器功能。
总的来说通过实验我加深了对进程管理、进程通信和操作系统底层的理解并且了解了基本的Linux系统
