中南大学linux程序设计环境实验四(DOC)

实验4 Linux 高级程序设计
1、实验目的
(1) 了解Linux操作系统下应用程序开发流程
(2) 掌握gun工具链的使用
(3) 了解Linux高级编程技巧（例如IPC机制、系统调用等）
2、实验内容
(1) 编写一个简单的C语言程序，编写Makefile文件。

了解编译过程，并用gdb进行调试。

(2) 编写一段程序，适用系统调用fork( )创建两个新的子进程，此程序运行使系统中有三个活动进程存在。

控制让一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示“a”，子进程分别显示字符“b”和字符“c”。

试观察屏幕上的显示结果，并对输出结果进行分析。

在实验报告中写出说明和分析。

(3) 编写一段程序实现父进程创建一个子进程，通过系统调用使子进程和父进程执行不同的任务。

（提示：利用system(), exec系列函数）
试思考，怎样实现进程间的同步？
(4) 编写一段C程序完成：父进程创建一个子进程，父进程对子进程设置一个报警信号，然后父进程等待子进程的结束，如果此时报警信号先到，就终止子进程。

3、实验要求
(1) 写出源程序，并编译运行
(2) 详细记录程序调试及运行结果
4、实验思路及过程
（1）
makefile文件：
main.c文件：
1.c文件：
2.c文件：
-o写成-c，函数库导入不正确：
(2)
出现acb的结果：p1=fork()会创建一个新的进程，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的进程，此时，父进程运行完毕输出a，p2=fork()创建的子进程运行完毕输出c，最后p1=fork()创建的子进程运行完毕输出b；
出现abc的结果：p1=fork()会创建一个新的进程，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的进程，此时，父进程运行完毕输出a，p1=fork()创建的子进程运行完毕输出b，最后p2=fork()创建的子进程运行完毕输出c；
出现bca的结果：p1=fork()会创建一个新的子进程，运行完毕输出b，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的子进程，运行完毕输出c，最后父进程运行完毕输出a；
出现bac的结果：p1=fork()会创建一个新的子进程，运行完毕输出b，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的子进程，父进程运行完毕输出a，最后子进程运行完毕输出c；
（3）
system是用shell来调用程序=fork+exec+waitpid，而exec是直接让你的程序代替原来的程序运行。

system 是在单独的进程中执行命令，完了还会回到你的程序中。

而exec函数是直接在你的进程中执行新的程序，新的程序会把你的程序覆盖，除非调用出错，否则你再也回不到exec后面的代码。

这就是为什
么看不到之后的两条打印语句的原因。

用P，V原语操作实现进程间的同步：
1. 为各并发进程设置私用信号量
2. 为私用信号量赋初值
3. 利用P、v原语和私用信号量规定各进程的执行顺序。

例:设进程PA和PB通过缓冲区队列传递数据。

PA为发送进程、PB为接收进程。

PA发送数据时调用发送过程deposit(data)，PB接收数据时调用过程remove(data)。

且数据的发送和接收过程满足如下条件： 1)在PA至少送一块数据入一个缓冲区之前，PB不可能从缓冲区中取出数据(假定数据块长等于缓冲区长度)， 2)PA往缓冲队列发送数据时，至少有一个缓冲区是空的； 3)由PA发送的数据块在缓冲队列中按先进先出(FIFO)方式排列。

描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。

（4）
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int id = fork();
(void) signal(SIGALRM,ding);
if(id < 0)
{
printf("error!\n");
exit(0);
}
if(id == 0)
{
sleep(1);
}
if(id > 0)
{
int statloc;
kill(id,SIGALRM);
wait(&statloc);
printf("statloc:%d\n",statloc);
if(WIFEXITED(statloc))
printf("EXIT
WITH:%d\n",WEXITSTATUS(statloc));
if(WIFSIGNALED(statloc))
printf("KILLED WITH:%d\n",WTERMSIG(statloc));
}
exit(0);
}
5、心得体会
本次实验加深了linux中对C语言编程的理解，了解了一些常用的函数，会编写一些简单的程序，但是不够熟练，需要日后的练习强化。