操作系统实验报告进程的创建.docx
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操作系统实验报告进程的创建
实验题目
进程的创建
小组合作
否
姓名
班级
学号
一、实验目的
1、了解进程的创建。
2、了解进程间的调用以及实现。
3、分析进程竞争资源的现象，学习解决互斥的方法。
4、加深对进程概念的理解，认识并发执行的本质。
二．实验环境
Windows系统的计算机一台，安装了Linux虚拟机
三、实验内容与步骤
1、fork（）系统调用的使用例子
程序代码：
#include
#include
#include
intglob=3;
intmain（void）
{
pid_tpid;intloc=3;
printf（"beforefork（）;glod=%d,loc=%d.\n",glob,loc）;
if（（pid=fork（））<0）
{
printf（"fork（）error.\n"）;
exit（0）;
}
elseif（pid==0）
{
glob++;
loc--;
printf（"childprocesschangesglobandloc:
\n"）;
}
else
wait（0）;
printf（"parentprocessdoesn'tchangetheglobandloc:
\n"）;
printf（"glob=%d,loc=%d\n",glob,loc）;
exit（0）;
}
运行结果：
2、理解vofork（）调用：
程序代码：
#include
#include
#include
intglob=3;
intmain（void）
{
pid_tpid;
intloc=3;
if（（pid=vfork（））<0）
{
printf（"vfork（）error\n"）;
exit（0）;
}
elseif（pid==0）
{
glob++;
loc--;
printf（"childprocesschangestheglobandloc\n"）;
exit（0）;
}
else
printf（"parentprocessdoesn'tchangetheglobandloc\n"）;
printf（"glob=%d,val=%d\n",glob,loc）;
}
运行结果：
3、给进程指定一个新的运行程序的函数exec（）.
程序代码：
printe1.c代码：
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intn;
char**ptr;
externchar**environ;
for（n=0;nprintf（"argv[%d]:
%s\n",n,argv[n]）;
for（ptr=environ;*ptr!
=0;ptr++）
printf（"%s\n",*ptr）;
exit（0）;
}
file4.c代码如下：
#include
#include
#include
#include
char*env_list[]={"USER=root","PATH=/root/",NULL};
intmain（）
{
pid_tpid;
if（（pid=fork（））<0）
{
printf（"forkerror!
\n"）;
exit（0）;
}
elseif（pid==0）
{
if（execle（"/root/print1","print1","arg1","arg2",（char*）0,env_list）<0）
printf（"execleerror!
\n"）;
exit（0）;
}
if（（waitpid（pid,NULL,0））<0）
printf（"WAITERROR!
\n"）;
exit（0）;
if（（pid=fork（））<0）
{
printf（"forkerror!
\n"）;
exit（0）;
}
elseif（pid==0）
{
if（execlp（"print1","print1","arg1",（char*）0）<0）
printf（"execleerror!
\n"）;
exit（0）;
}
exit（0）;
}
运行结果：
4、进程终止函数exit（）。
程序代码：
#include
main（）
{
printf（"thisisaexitsystemcall!
!
\n"）;
exit（0）;
printf（"thissentenceneverbedisplayen:
\n"）;
}
#include
main（）
{
printf（"thisisa_exit_testsystemcall!
\n"）;
printf（"contentinbuffer"）;
exit（0）;
}
运行结果：
5、wait（）函数和sleep（）函数。
程序代码：
#include
main（）
{
intpid1;
if（pid1=fork（））
{
if（fork（））
{
printf（"parent'scontext,\n"）;
printf（"parent'swaitingthechild1terminate,\n"）;
wait（0）;
printf（"parent'swaitingthechild2terminate,\n"）;
wait（0）;
printf（"parentterminates,\n"）;
exit（0）;
}
else
printf（"child2'scontext,\n"）;
sleep（5）;
printf（"child2terminates,\n"）;
exit（0）;
}
else
{
if（pid1==0）
{
printf（"child1'scontext,\n"）;
sleep（10）;
printf（"child1terminates,\n"）;
exit（0）;
}
}
}
运行结果：
6、编写一段程序，父进程使用fork（）创建两个子进程，利用输出函数putchar父进程显示字符”a”，两个子进程分别显示“b”和“c”。
程序代码:
#include
#include
#include
intmain（）
{
intpid;
if（pid=fork（））
{
if（fork（））
{
printf（"parentprocessis\n"）;
putchar（'A'）;
printf（"\n"）;
}
else
{
printf（"child2processis\n"）;
putchar（'C'）;
printf（"\n"）;
}
}
else
{
if（pid==0）
printf（"child1processis\n"）;
putchar（'B'）;
printf（"\n"）;
}
}
运行结果：
四、实验过程与分析
1、在1例子中，调用正确完成时，给父进程返回的是被创建子进程标识，给子进程自己返回的是0；创建失败时，返回给父进程的是-1。
2、在2例子中，vfork（）调用后需要注意两点：
（1）子进程先运行，父进程挂起。
子进程调用exec（）或exit（）之后。
父进程的执行顺序不再有限制。
（2）子进程在调用exec（）或exit（）之前。
父进程被激活，就会造成死锁。
3、在6例子中，上述程序是父进程先创建一个子进程，若成功，再创建另一个子进程，之后三个进程并发执行。
究竟谁先执行，是随机的。
所以执行结果有多重种。
五、实验总结
1、一个进程调用exec（）函数来运行一个新程序。
之后该进程的代码段、数据段和堆栈段就被新程序的所代替。
新程序从自己的main（）函数开始执行。
exec（）函数有6种不同的形式，任何一个都可以完成exec（）的功能，只是调用参数不同。
2、在父子进程同步中，当一个进程结束时，产生一个终止状态字，然后核心发一个SIGCHLD信号通知父进程。
因为子进程结束是异步于父进程的，故父进程要结束之前，要同步等待子进程终止。
这是通过调用系统调用wait或waitpid来实现的。
当父进程通过调用wait或waitpid同步等待子进程结束时，可能有以下几种情况：
（1）如果子进程还未结束，父进程阻塞等待；
（2）如果子进程已经结束，其终止状态字SIGCHLD放在指定位置等待父进程提取，这时，父进程可立即得到终止状态字并返回；
（3）如果没有子进程，父进程立即错误并返回。
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