实验三 进程与线程

一、实验名称：实验三 进程与线程

二、实验日期：2014/3/13

三、实验目的：

1. Linux进程

2. 简单的进程同步

四、实验的步骤和方法：

实验1 Linux进程家族树

文件名3-1-1.c:看程序写结果。

要求:
增加1个fork()、2个fork()、多个fork()的结果会怎样？并说明原因，找出规律。
增加1个fork()
3-1-1-1.c
增加2个fork()
3-1-1-2.c

增加n个fork()
结果会有2n个进程。
在fork()语句后添加如下2条语句，结果将如何？
printf(“get the child pid: %d\n”,getpid());
printf(“get the parent pid: %d\n”,getppid());

3-1-2.c

init进程
init进程是系统所有进程的起点，内核在完成内核引导以后，即在本线程（进程）空间内加载init程序，它的进程号是1。init进程是所有进程的发起者和控制者。因为在任何基于UNIX的系统（比如 Linux）中，它都是第一个运行的进程，所以init进程的编号（Process ID，PID）永远是1。如果init出现了问题，系统的其余部分也就随之不可用。

init进程有两个作用：
① 扮演终结父进程的角色。因为init进程永远不会被终止，所以系统总是可以确信它的存在，并在必要的时候以它为参照。如果某个进程在它衍生出来的全部子进程结束之前被终止，就会出现必须以init为参照的情况。此时那些失去了父进程的子进程都会以init作为它们的父进程。
快速执行一下“ps –af”或者top或者gnome-system-monitor命令，可以列出当前运行的进程来。
② 在进入某个特定的运行级别（Runlevel）时运行相应的程序，以此对各种运行级别进行管理。

实验2 父子进程同步实验

文件名3-2.c:实现子进程先输出”child proc”，父进程后输出” parent proc”。

要求:
请总结实现简单的父子进程同步的一般方法。
3-2.c

Linux中父子进程同步相关系统调用
1）进程终止
void exit(stat)
主要任务：自我终止，将进程状态变为”僵死”状态，等待父进程用wait系统调用来收集。一般参数可设为0，即exit(0)。
exit()
在执行该函数时，进程会检查文件打开情况，清理I/O缓存，如果缓存中有数据，它们就会写入相应的文件，这样就防止了文件数据的丢失！然后终止进程。
_exit()
在执行该函数时，并不清理标准输入输出缓存，而是直接清除内存空间，当然也就把文件缓存中尚未写入文件的数据给销毁了。由此可见，使用exit()函数更加安全。

父进程等待子进程终止
pid_t wait([int*stat_addr]0)
一般参数可设为0，即wait(0)

实验3 子进程映像的重新装入

创建一进程child.c，功能是输出”I am a child.”,再创建一个父进程3-3.c加载该子进程 。
要求：
理解子进程映像的重新装入。

Linux中子进程映像的重新装入
Linux提供了一组系统调用exec函数，主要功能是将指定的可执行文件加载到指定的进程映像中，覆盖该进程映像中原有的程序。
此类系统调用有execl()、execle()、execlp()、execv()、execve()、execvp()
本课只介绍execl()和execv()
execl(“路径名/文件名”,0)

execv(file, argv)

参数定义：
char *file 指向文件全名(路径名/文件名)的指针；
char *argv
指向命令及参数的指针。
加载成功则直接执行，不返回；不成功返回-1

Child.c
创建一个child.c源文件并编译成child执行文件

3-3.c

实验4 子进程映像的重新装入

创建一进程child1.c，再创建一个父进程3-4.c加载该子进程。
要求：
1. 理解子进程映像的重新装入。
2. 掌握exec类函数的用法及功能。
3-4.c：改写子进程的功能为调用键盘命令ls –l，已知该键盘命令的路径与文件名为：/bin/ls
在子进程分支中，用execl加载自己的程序后，添加一条语句如printf(“ok!\n”);结果将如何？

Child1.c

3-4.c

五、实验结果或结论：