重庆交通大学Linux核心进程实验报告

重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告

班级：物联网15xx班

姓名学号：gllh

实验项目名称：Linux核心进程实验

实验项目性质：综合性

实验所属课程：《Linux操作系统》

实验室(中心)：信息技术中心8楼

指导教师：xxx

实验完成时间： 20xx年xx月xx日

一、实验目的

理解Linux核心的一般结构、进程的概念、进程的调度和进程通信。

二、实验内容及要求

在程序中调用fork()和vfork()函数实现进程创建。进行分析、编写、调试——对比分析，熟悉fork()和vfork()函数的概念、定义、调用及函数返回值。

1、编写程序，掌握fork()与vfork()函数对父进程与子进程返回进程ID的区别。

2、编写程序，验证fork()与vfork()函数对父进程与子进程的执行顺序。

3、编写程序，分析fork()与vfork()函数对父进程数据段的访问方式。

三、实验设备及软件

PC机一台，Linux虚拟机一台。

四、设计方案

1. 题目

Linux核心进程中fork（）和vfork（）的区别。

2. 设计的主要思路

通过对试验程序中函数进行调用fork()和vfork()函数实现进程创建。进行分析、编写、调试——对比分析，熟悉fork()和vfork()函数的概念、定义、调用及函数返回值。

3. 主要功能

实现fork（）函数和vfork（）函数。

4. 主要的流程图

五、主要代码

一．fork（）

（1）.fork.c

#include"stdio.h"

#include"unistd.h"

int main()

{

int count=0;

int child;

if(0==fork())

{

printf("This is son,his count is:%d,and his pid is:%d\n",++count,getpid());

}

else

{

printf("this is father,his count is:%d,his pid is:%d\n",count,getpid());

}

}

运行结果：

分析得出子进程和父进程的PID不同，子进程改变了count值，父进程没有改变count 值。

（2）.fork1.c

#include"stdio.h"

#include"unistd.h"

int main()

{

int count =1;

int child;

int i;

if(!(child=fork()))

{

for(i=0;i<20;i++)

{

printf("This is son,his count is:%d.and his pid is:%d\n",i,getpid());

}

}

else

{

for(i=0;i<20;i++)

printf("This is father, his count is:%d,his pid is:%d\n",count,getpid());

}

}

运行结果：

分析得出子进程与父进程PID是不同的，但父进程的count改变了而子进程的count 并没有改变。

二．fork（）

（1）.vfork.c

#include "stdio.h"

#include "unistd.h"

int main()

{

int count = 1;

int child;

printf("Before create son, the father's count is:%d\n", count);

if(!(child = vfork()))

{

printf("This is son, his pid is: %d and the count is: %d\n", getpid(), ++count);

exit(1);

}

else

{

printf("After son, This is father, his pid is: %d and the count is: %d, and the child is: %d\n", getpid(), count, child);

}

}

运行结果：

分析得出vfork（）父进程和子进程的count值都发生了变化，但是子进程和父进程的PID是相同的。

（2）.vfork1.c

#include "stdio.h"

#include "unistd.h"

int main()

{

int count = 1;

int child;

printf("Before create son, the father's count is:%d\n", count);

if(!(child = vfork()))

{

int i;

for(i = 0; i < 100; i++)

{

printf("This is son, The i is: %d\n", i);

count++;

if(i == 20)

{

printf("This is son, his pid is: %d and the count is: %d\n", getpid(), ++count);

exit(1);

}

}

}

else

{

printf("After son, This is father, his pid is: %d and the count is: %d, and the child is: %d\n",

getpid(), count, child);

}

}

运行结果：

分析得出子进程和父进程的PID是一样的，而且子进程和父进程的count是一样的，而且可以看出父进程是在子进程进行完后才开始运行的。

六、测试结果及说明

由以上fork（）和fork（）运行结果得出在fork（）函数中子进程和父进程是同时运行的，但是各自运行PID不一样；而vfork（）函数中子进程与父进程的PID是相同的但是子进程总是运行在父进程之前，而且子进程和父进程的物理地址是不一样的。七、实验体会

经过这次实验，让我对Linux系统有了更深一步的理解，对Linux核心的一般结构、进程的概念、进程的调度和进程通信有了进一步的认识，尤其是对进程调度中以fork（）和vfork()为代表的子进程和父进程调度关系和运行情况有了更深的理解，在以后的学习和工作生涯中对遇到的进程问题会有所帮助。