实验三进程的创建和简单控制学生Word文档下载推荐.docx

1、4. 用pstree命令显示系统中进程层次结构。a） pstree指令用ASCII字符显示树状结构，清楚地表达进程间的相互关系。b） 语法格式 pstree -acGhlnpuUV-H /（二）Linux简单进程编程1. 理解系统调用fork（）的使用。a） fork（）会产生一个与父程序相同的子程序，唯一不同之处在于其进程号，如图 1所示。图 1 系统调用fork（）b） 编辑下面的程序，要求实现父进程产生两个子进程，父进程显示字符“a”、两个子进程，分别显示字符“b”、“c” ，如图 2所示。#includemain（ ） int p1,p2; while （p1=fork（）=-1）;

2、/*父进程创建第一个进程，直到成功*/ if（p1=0） /*0返回给子进程 1*/ putchar（b）;/*P1的处理过程*/ else /*正数返回给父进程（子进程号）*/ while （p2=fork（）=-1）; /*父进程创建第二个进程，直到成功*/ if（p2=0） /*0返回给子进程2*/ c/*P2的处理过程*/ elsea/*P2创建完成后，父进程的处理过程*/ 图 2系统调用 fork（）的使用示例一思考：i. 编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果，并分析原因。原因：当程序并发执行时，系统处于一个复杂的动态组合状态，各程序执行的相对速度不确定，这使得这些程序

3、多次并发执行得到的结果不同，调度、执行的顺序由系统决定。ii. 删除语句，观察输出的内容，体会fork的使用。提示：编译和运行该程序，分析结果出现两种输出的原因。删除语句后：思考的问题：1. 运行命令为什么是“./command”？将源文件保存为以.c为后缀名的文件，开始进行编译$gcc -o XXX XXX.c 编译成功完成后，在当前路径下，生成一个名为XXX的文件然后执行 $./XXX 程序得以运行2. . 和 . 什么含义？.表示当前目录，.表示上级目录，即父目录3. shell 提示为什么不换行？因为在输出语句中没有/n换行符。4. 输出字母为什么和提示交错？b,a,shell,c四个

4、进程并发执行，执行先后顺序由系统调度决定。所以当shell调度在c进程前时，会出现输出字母和提示交错的现象。5. 管道什么含义？管道符，可以认为它是一根水管，连接输入端和输出端。a | b其中，| 就是管道符，将输入端 a命令产生的数据传给输出端的b命令来处理6. ./f1|pstree|grep f1什么含义？将./f1产生的数据传给pstree来处理，经过pstree处理后的数据再传给grep f1来处理在运行f1文件的进程的树结构中查找f1（?）7. 6中组合命令为什么没有输出？（?8. 如果想保留6中的./f1的输出内容，该如何操作？进行重定向操作9. ./f1 运行结果为什么不一样？

5、每种结果的产生原因。有a,b,c三个并发进程，调度顺序由系统决定bcabacabc10. ./f1|pstree|grep f1运行结果为什么不一样？截图中四种结果的产生原因。由于并发进程的调度顺序是由系统决定的，并且pstree显示的是一刹那的进程，进程调度又是动态的。四种结果：无结果：可能三个进程调度已经结束或者还未开始调度：父进程已经结束，两个子进程还在运行父进程开始运行，子进程还未开始调度两个子进程还在运行（？注意：./f1 |pstree |grep f1命令之间有空格。pstree 还可以加上参数，-up如：./f1 |pstree up |grep f1用pstree观察进程的父

6、子关系，其中第二次不是错误，而是捕捉的时机，当时父进程已经结束，两个子进程还在运行。扩展：修改代码，产生祖孙三代的进程。说明：三个fe和bash都是进程，彼此间也会产生影响。2. 将上述的输出字符改为输出较长的字符串，如图 3所示。int main（ ） while （p1=fork（）= -1）; /*父进程创建第一个进程，直到成功*/ if（p1=0） /*0返回给子进程 1*/ printf（boyn /*P1的处理过程*/ else /*正数返回给父进程（子进程号）*/ /*父进程创建第二个进程，直到成功*/ if（p2 = 0） /*0返回给子进程2*/ printf（daughte

7、rn /*P2的处理过程*/parentn /*P2创建完成后，父进程的处理过程*/图 3系统调用 fork（）的使用示例二i. 编译连接通过后，多次运行程序，观察进程并发执行结果：执行结果均为：ii. 如果多次运行输出内容没有变化，请分析原因：函数fork（ ）用来创建一个新的进程，该进程几乎是当前进程的一个完全拷贝，所以多次运行输出内容没有变化iii. 并改写原程序，延长每个进程的执行时间，再次观察运行情况。延长执行时间后：输出的时间间隔变长3. （选作）将上述的输出字符改为多条输出语句，如图 4所示。 int i; for（ i =0; i 1000; i+） /*P1的处理过程*/ p

8、utchar（ else /*正数返回给父进程（子进程号）*/ for（ i =0; i+） putchar（ /*P2的处理过程*/ /*P2创建完成后，父进程的处理过程*/图 4 系统调用 fork（）的使用示例三ii. 如果多次运行输出内容没有变化，请分析原因。并改写原程序，延长每个进程的执行时间，再次观察运行情况。iii. 如果多次运行输出内容发生变化，并分析原因。iv. 将进程放在后台运行，用pstree观察进程的宗族关系。v. 系统创建一个新进程（使用系统调用fork）与让系统执行一个新程序（使用系统调用exec）有什么差异？4. 理解系统调用wait（）、getpid（）和get

9、ppid（）的使用。程序代码如图5所示。#include sys/wait.hsys/stat.hfcntl.hunistd.herrno.hint main（） char buf100; pid_t cld_pid; int fd; if（fd=open（temp,O_CREAT|O_TRUNC|O_RDWR,S_IRWXU）=-1） open error%d,errno）; exit（1）; strcpy（buf,This is parent process writen if（cld_pid=fork（）=0） /*这里是子进程执行的代码*/ strcpy（buf,This is chi

10、ld process writenThis is child processn sleep（1）;My PID （child） is%dn,getpid（）; /*打印出本进程的ID*/ My parent PID is %dn,getppid（）; /*打印出父进程的ID*/ write（fd,buf,strlen（buf）; close（fd）; exit（0）; /*这里是父进程执行的代码*/ wait（0）; /*如果此处没有这一句会如何？*/This is parent processnMy PID （parent） is %dnMy child PID is %dn,cld_pid

11、）; /*打印出子进程的ID*/ return 0;图5 系统调用wait（）的使用多次执行：ii. 语句sleep（1）;起什么作用？删除所有sleep（1）;语句，并观察运行结果；让函数滞留1秒。iii. 删除wait（0）;语句，并观察运行结果，并请分析两次结果不同的原因，理解wait的作用。Wait的作用：wait函数用于使父进程阻塞，直到一个子进程结束两次结果不同的原因：wait（0）一般是父进程用来等待子进程用的，用来防止子进程成为僵尸进程，0表示父进程不关心子进程的终止状态。实现父子进程的同步。5. （不做）编写程序创建子进程。父子进程分别打印自己和父进程的进程ID，要求每3秒钟

12、打印系统进程信息，重复5次后退出。父进程待子进程结束后退出。i. 用系统调用getpid和getppid获取进程ID；ii. 用系统调用fork进程创建；iii. 用系统调用wait控制父子进程同步；iv. 用库函数system实现在一个进程内部运行另一个进程，即创建一个新进程；v. Shell命令/bin/ps作为system的字符串参数，实现打印系统进程信息。扩充：关于父子进程各自又再生成子进程的例子。main（） pid_t a_pid,b_pid; if（a_pid=fork（）0） printf（error! else if（a_pid=0） bnan if（b_pid=fork（） if（b_pid=0） cn 将代码中的输出语句中的n删除，运行结果会变成如下，输出内容增加，原因和stdout的缓冲有关。