实验4 进程控制实验

实验四进程控制实验
一、实验目的
1、掌握进程的概念，明确进程和程序的区别。

2、认识和了解并发执行的实质。

3、分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。

二、实验内容
1、进程的创建
编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。

让每个进程在屏幕上显示一个字符；父进程显示字符“a”，子进程分别显示字符“b”和“c”。

试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

（1分）
<参考程序>
# include<stdio.h>
void main()
{ int p1, p2;
while((p1=fork())= = -1);
if(p1= =0)
putchar(‘b’);
else
{ while((p2=fork())= =-1);
if(p2= =0)
putchar(‘c’);
else
putchar( ‘a’);
}
}
执行结果：
分析：
创建子进程p1，看当前是不是在子进程中，如果在p1中输出b，否则创建子进程p2，如果在子进程p2中输出c，否则在父进程中输出a。

2、修改第一题，在每个进程中显示当前进程识别码和父进程识别码。

（2分）
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
void main(){
int p1, p2;
while((p1= fork()) == -1);
if(p1 == 0){
putchar('b');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d \n",getppid());
}
else
{ while((p2 = fork()) ==-1);
if(p2 == 0){
putchar('c');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d \n",getppid());
}
else{
putchar('a');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d \n",getppid());
}
} }
3、 编写程序创建进程树如图1和图2所示，在每个进程中显示当前进程识别码和父进程识别码。

（3分）(写其中一个即可)
图一：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h> a 父进程
子进程 图1 进程树 b c
d
a d
b
c e
图2 进程树
void main()
{ int p1,p2,p3;
while((p1=fork())==-1);
if(p1==0) /* 子进程1中*/
{ while((p2=fork())==-1);
if(p2==0) /* 子进程2中*/
{ while((p3=fork())==-1);
if(p3==0) /* 子进程3中*/
{putchar('d');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d\n",getppid());}
else
{ putchar('c');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d\n",getppid()); /* 子进程2中*/}
}
else
{ putchar('b');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d\n",getppid()); /* 子进程1中*/}
}
else /* 父进程中*/
{putchar('a');
printf("pid=%d\n",getpid());
printf("My parent’s pid=%d\n",getppid());}}
4、编程创建2个子进程，子进程1运行指定路径下的可执行文件（如：/home/user/birthday），子进程2在暂停10s之后退出，父进程先用阻塞方式等待第一个子进程的结束，然后用非阻塞方式等待另一个子进程的退出，待收集到第二个子进程结束的信息，父进程就返回。

（3分）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <errno.h>
int main() {
pid_t child1, child2, child;
if ((child1 = fork()) == -1) {
perror("execle error");
exit(1);
} else if (child1 == 0) {
printf(("In child1:execute'birth'\n"));
if (execle("/home/nmy/abc/birthday.out", " ", NULL, NULL) == -1) { perror("execle error");
exit(1);
}
}
else
//创建子进程2
if ((child2 = fork()) == -1) { //子进程2出错处理
perror("execle error");
exit(1);
} else if (child2==0){ //在子进程2中使其暂停10秒
printf(("In child2:sleep for 10 seconds and then exit'\n"));
sleep(10);
exit(0);
} else{ //在父进程中等待两个子进程的退出
printf("In father process...\n");
child = waitpid(child1,NULL,0); //阻塞式等待
if(child==child1){
printf("Get child1 exitcode\n");
} else{
printf("Error occured!\n");
}
do {
child = waitpid(child2,NULL,WNOHANG); //非阻塞式等待
if(child==0){
printf("The child2 process has not exited\n");
sleep(1); }
}while (child==0);
if(child==child2){
printf("Get child2 exitcode\n");
} else{
printf("Error occured!\n");
}
}
exit(0);
}
等待10秒后的输出结果：
10秒内输出结果：
三、实验总结和体会（1分）
在本次实验中，我学会了创建子进程，其格式调用是fork（），如果fork成功则在父进程会返回新建立的子进程代码（PID），而在新建立的子进程中则返回0。

如果fork失败则直接返回-1。

通过实验编写，我学会进程的函数调用，同时也分清了进程和程序的区别：程序是永存的；进程是暂时的，是程序在数据集上的一次执行，有创建有撤销，存在是暂时的；进程具有并发性；一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序；一个进程可以执行一个或几个程序。