实验3：进程的创建

一、实验目的

1．了解进程与程序的区别，加深对进程概念的理解。

2．掌握进程并发执行的原理，理解进程并发执行的特点，区分进程并发执行与串行执行。3．了解fork()系统调用的返回值，掌握用fork()创建进程的方法。

4．熟悉wait，exit等系统调用。

二、实验要求

1、实验程序一的要求

1）编写一C语言程序（以自己的姓名拼音或者学号命名），实现在程序运行时通过系统调用fork()创建两个子进程，使父、子三进程并发执行，父亲进程执行时屏幕显示“parent”，儿子进程执行时屏幕显示“son”，女儿进程执行时屏幕显示“daughter”。在执行进程的同时，打印各个进程的ID号（提示：调用getpid()）。

2）多次连续反复运行这个程序（提示：可设置循环，让已被创建的子进程作为父进程，继续创建子进程），观察屏幕显示结果的顺序，直至出现不一样的情况为止。记下这种情况，试简单分析其原因。

3）能够查看你的程序所创建的进程的详细信息（提示：ps命令+参数）。并能够以树形结构（提示：pstree命令）显示你所创建的进程的父子关系（提示：若在实验程序一运行结束后再查看进程，则无法显示程序一中创建的进程，所以只能在程序一运行期间，查看当前进程）。

4）经过GCC编译的可执行的目标文件要重命名为以自己姓名的拼音为文件名，不能以a.out为文件名

2、实验程序二的要求

1）会使用wait、exit等系统调用“实现”其同步推进，多次反复运行改进后的程序，观察并记录运行结果。修改该参考程序，使得系统创建进程不成功。

2）能够查看系统中目前的所有进程，并能够撤销某个进程。请用截图表明撤销成功。

3）经过GCC编译的可执行的目标文件要重命名为以自己姓名的拼音为文件名，不能以a.out为文件名

三、实验指导

1．fork()系统调用

创建一个新进程。

系统调用格式：pid=fork()

参数定义：int fork()

fork()返回值意义如下：

0：在子进程中，pid变量保存的fork()返回值为0，表示当前进程是子进程。

>0：在父进程中，pid变量保存的fork()返回值为子进程的pid值（进程唯一标识符）。

-1：创建失败。

2．Wait()系统调用

等待子进程运行结束。如果子进程没有完成，父进程一直等待。wait()将调用进程挂起，直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号为止。

系统调用格式：int wait（status）

参数定义：int *status；

其中，status是用户空间的地址，为0表示子进程正常结束，非0则表示出现了各种各样的问题。

3．Exit()系统调用

终止进程的执行。

系统调用格式：void exit（status）

参数定义：int status；

其中，status是返回给父进程的一个整数。

Exit（0）表示进程正常终止，exit（1）表示进程运行有错，异常终止。

4．参考程序

#include

main()

{

int p1,p2,i;

while((p1=fork())= = -1); /*创建子进程p1*/

if (p1= =0)

for(i=0;i<4;i++)

printf("daughter %d\n",i);

else

{

while((p2=fork())= = -1); /*创建子进程p2*/

if(p2= =0)

for(i=0;i<4;i++)

printf("son %d\n",i);

else

for(i=0;i<4;i++)

printf("parent %d\n",i);

}

}

#include

main( )

{

int pid;

pid=fork( ); /*创建子进程*/

switch(pid)

{

case -1: /*创建失败*/

printf("fork fail!\n");

exit(1);

case 0: /*子进程*/

printf("subprocess!\n");

exit(0);

default: /*父进程*/

wait(0); /*同步*/

printf("completed !\n");

exit(0);

}

}

四、运行结果及其结果分析

daughter

son 0

son 1

son 2

son 4

parent 0

parent 1

parent 2

parent 3

parent 4

通过本次的实验，初步了解了利用fork（）函数来创建进程，以及大概掌握了积累基本的Linux操作中调用的函数，进一步理解进程的创建的方式，和函数的编译。