操作系统实验报告(进程的创建)

实验题目进程的创建小组合作否姓名班级学号一、实验目的1、了解进程的创建。2、了解进程间的调用以及实现。3、分析进程竞争资源的现象，学习解决互斥的方法。4、加深对进程概念的理解，认识并发执行的本质。二．实验环境Windows系统的计算机一台，安装了Linux虚拟机三、实验内容与步骤1、fork（）系统调用的使用例子程序代码：#includestdio.h#includesys/types.h#includeunistd.hintglob=3;intmain(void){pid_tpid;intloc=3;printf(beforefork();glod=%d,loc=%d.\n,glob,loc);if((pid=fork())0){printf(fork()error.\n);exit(0);}elseif(pid==0){glob++;loc--;printf(childprocesschangesglobandloc:\n);}elsewait(0);printf(parentprocessdoesn'tchangetheglobandloc:\n);printf(glob=%d,loc=%d\n,glob,loc);exit(0);}运行结果：2、理解vofork（）调用：程序代码：#includestdio.h#includesys/types.h#includeunistd.hintglob=3;intmain(void){pid_tpid;intloc=3;if((pid=vfork())0){printf(vfork()error\n);exit(0);}elseif(pid==0){glob++;loc--;printf(childprocesschangestheglobandloc\n);exit(0);}elseprintf(parentprocessdoesn'tchangetheglobandloc\n);printf(glob=%d,val=%d\n,glob,loc);}运行结果：3、给进程指定一个新的运行程序的函数exec().程序代码：printe1.c代码：#includestdio.hintmain(intargc,char*argv[]){intn;char**ptr;externchar**environ;for(n=0;nargc;n++)printf(argv[%d]:%s\n,n,argv[n]);for(ptr=environ;*ptr!=0;ptr++)printf(%s\n,*ptr);exit(0);}file4.c代码如下：#includestdio.h#includesys/types.h#includeunistd.h#includesys/wait.hchar*env_list[]={USER=root,PATH=/root/,NULL};intmain(){pid_tpid;if((pid=fork())0){printf(forkerror!\n);exit(0);}elseif(pid==0){if(execle(/root/print1,print1,arg1,arg2,(char*)0,env_list)0)printf(execleerror!\n);exit(0);}if((waitpid(pid,NULL,0))0)printf(WAITERROR!\n);exit(0);if((pid=fork())0){printf(forkerror!\n);exit(0);}elseif(pid==0){if(execlp(print1,print1,arg1,(char*)0)0)printf(execleerror!\n);exit(0);}exit(0);}运行结果：4、进程终止函数exit()。程序代码：#includestdio.hmain(){printf(thisisaexitsystemcall!!\n);exit(0);printf(thissentenceneverbedisplayen:\n);}#includestdio.hmain(){printf(thisisa_exit_testsystemcall!\n);printf(contentinbuffer);exit(0);}运行结果：5、wait()函数和sleep()函数。程序代码：#includestdio.hmain(){intpid1;if(pid1=fork()){if(fork()){printf(parent'scontext,\n);printf(parent'swaitingthechild1terminate,\n);wait(0);printf(parent'swaitingthechild2terminate,\n);wait(0);printf(parentterminates,\n);exit(0);}elseprintf(child2'scontext,\n);sleep(5);printf(child2terminates,\n);exit(0);}else{if(pid1==0){printf(child1'scontext,\n);sleep(10);printf(child1terminates,\n);exit(0);}}}运行结果：6、编写一段程序，父进程使用fork()创建两个子进程，利用输出函数putchar父进程显示字符”a”，两个子进程分别显示“b”和“c”。程序代码:#includestdio.h#includesys/types.h#includeunistd.hintmain(){intpid;if(pid=fork()){if(fork()){printf(parentprocessis\n);putchar('A');printf(\n);}else{printf(child2processis\n);putchar('C');printf(\n);}}else{if(pid==0)printf(child1processis\n);putchar('B');printf(\n);}}运行结果：四、实验过程与分析1、在1例子中，调用正确完成时，给父进程返回的是被创建子进程标识，给子进程自己返回的是0；创建失败时，返回给父进程的是-1。2、在2例子中，vfork（）调用后需要注意两点：（1）子进程先运行，父进程挂起。子进程调用exec（）或exit（）之后。父进程的执行顺序不再有限制。（2）子进程在调用exec（）或exit（）之前。父进程被激活，就会造成死锁。3、在6例子中，上述程序是父进程先创建一个子进程，若成功，再创建另一个子进程，之后三个进程并发执行。究竟谁先执行，是随机的。所以执行结果有多重种。五、实验总结1、一个进程调用exec（）函数来运行一个新程序。之后该进程的代码段、数据段和堆栈段就被新程序的所代替。新程序从自己的main（）函数开始执行。exec（）函数有6种不同的形式，任何一个都可以完成exec（）的功能，只是调用参数不同。2、在父子进程同步中，当一个进程结束时，产生一个终止状态字，然后核心发一个SIGCHLD信号通知父进程。因为子进程结束是异步于父进程的，故父进程要结束之前，要同步等待子进程终止。这是通过调用系统调用wait或waitpid来实现的。当父进程通过调用wait或waitpid同步等待子进程结束时，可能有以下几种情况：（1）如果子进程还未结束，父进程阻塞等待；（2）如果子进程已经结束，其终止状态字SIGCHLD放在指定位置等待父进程提取，这时，父进程可立即得到终止状态字并返回；（3）如果没有子进程，父进程立即错误并返回。