实验项目二进程管理

实验项目二进程管理
一、实验目的
1.理解进程的概念，掌握父、子进程创建的方法。

2.认识和了解并发执行的实质，掌握进程的并发及同步操作。

二、实验内容
1.编写一C语言程序，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“I am father ，”儿子进程执行时屏幕显示“I am son ”，女儿进程执行时屏幕显示“ I am daughter。

”
2.多次连续反复运行这个程序，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.修改程序，在父、子进程中分别使用wait() 、exit()等系统调用
“实现”其同步推进，并获取子进程的ID 号及结束状态值。

多次反复运行改进后的程序，观察并记录运行结果。

三、源程序及运行结果
源程序 1：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
pid_t pid;
char *a;
int num;
printf("starting:\n");
pid = fork();
if (pid == -1)
{
printf("failed");
exit(1);
}
else if (pid == 0)
{
a = "I am son";
}
else
{
a = "I am father";
pid = fork();
if (pid == -1)
{
printf("failed");
exit(1);
}
else if (pid == 0)
{
a = "I am daughter";
}
}
for (num=3;num>0;num--)
{
puts(a);
sleep(1);
}
exit(0);
}
运行结果：
源程序 2：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{
pid_t pid;
char *message;
int n;
int exit_code;
printf("fork starting.....\n");
pid = fork();
if (pid == -1)
{
printf("fork failed!");
exit(1);
}
else if (pid == 0)
{
message = "I am son";
n = 3;
exit_code = 99;
}
else
{
message = "I am father";
n = 3;
exit_code = 0;
pid = fork();
if (pid == -1)
{
printf("fork failed!");
exit(1);
}
else if (pid == 0)
{
message = "I am daughter";
n = 3;
exit_code = 100;
}
}
for (;n>0;n--)
{
puts(message);
sleep(1);
}
if(pid !=0)
{
int statue;
pid_t child_pid;
child_pid = wait(&statue);
printf("This is the children process: pid = %d\n",child_pid);
if(WIFEXITED(statue))
printf("child exited with code %d\n",WEXITSTATUS(statue));
else
printf("child terminated abnormally!");
}
exit(exit_code);
}
运行结果：
四、实验分析与总结
1.实验内容 1 运行结果为什么无固定顺序， fork() 函数创建进程
是如何并发执行的。

2.实验内容 3 是如何实现父子进程的同步执行的。

答： 1.因为利用fork() 函数创建的三个进程抢占cpu 不同，从而导致三个进程被 cpu 调用执行的顺序不同，从而输出的结果无固定顺序；fork() 函数调用成功后，子进程与父进程并发执行相同的代码，但由
于子进程也继承了父进程的程序指针，所以子进程是从fork（）后的语句开始执行，另外fork 在子进程和父进程中的返回值是不同的，
在父进程中返回子进程的PID，而在子进程中返回0，使父进程和子进程执行不同的分支，从而实现了进程的并发执行。

2.该程序段主要使用了函数wait（）和exit（），这是因为父进程必须等待两个子进程终止后才终。

在父进程中调用wait() 函数，则父进程被阻塞，进入等待队列，等待子进程结束。

子进程终止时执行
exit（）向父进程发终止信号，当接到信号后，父进程提取子进程的
结束状态值，从wait() 返回继续执行原程序，从而实现了父、子进程
的同步推进。

总结：通过这次实验，我加深对进程概念的理解，进程是程序在一个
数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单
位，进程有如下特征：（1）结构特征：可并发执行（ 2）动态性：是
进程实体的一次执行过程（3）并发性：是多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行（4）独立性：进程实体是一个能独立运行、分配资源，接受调度的基本单位（ 5）异步性：进程实体按异步方式运行。