作业必备:操作系统实验二【进程的创建】_进程树怎么画
赞
踩
优秀的进程，从创建开始~
前言：
在实验前，需要先了解一些基本知识~
- 1
实验所涉及的函数调用：
1、fork函数
功能：***创建一个新的子进程***。其子进程会复制父进程的数据与堆栈空间，并继承父进程的用户代码、组代码、环境变量、已打开的文件代码、工作目录和资源限制。
注意：子进程总是从fork之后开始复制父进程的。
系统调用格式： int fork()
如果Fork调用成功，则在父进程会返回新建立的子进程标识符（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。
调用fork（）函数需要包含头文件#include <unistd.h>
2、wait函数
功能：等待子进程运行结束。如果子进程没有完成，父进程一直等待。wait( )将调用进程挂起，直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号为止。如果在wait( )前已有子进程暂停或终止，则调用进程做适当处理后便返回。调用wait（）函数需要包含
头文件#include <sys/wait.h>
系统调用格式：int wait(status)
3、exit函数
功能：终止进程的执行。其中，status是返回给父进程的一个整数。为了及时回收进程所占用的资源并减少父进程的干预，UNIX/LINUX利用exit( )来实现进程的自我终止，通常父进程在创建子进程时，应在进程的末尾安排一条exit( )语句，使子进程自我终止。exit(0)表示进程正常终止，exit(1)表示进程运行有错，异常终止。调用exit（）函数需要包含
头文件：#include<stdlib.h>
系统调用格式：void exit(status)
—————————————————————
提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
正文：
[实验目的]：
1、掌握进程的概念，进一步理解进程和程序的区别。
2、认识和了解并发执行的实质。
3、掌握fork（）、wait（）、exit（）函数。
[实验内容]：
一、进程的创建：
在Linux系统，创建C文件的方法，详情请见我的第一篇博文~
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“f”，两个子进程分别显示字符“s” 和“d”。多次运行可执行程序，观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。画出进程树的结构图。
代码：
#include<stdio.h> #include <unistd.h> #include<stdlib.h> #include<sys/wait.h> int main() { int p1, p2,pid; while((p1=fork())== -1); printf("ok....\n"); // 创建成功为止 if(p1==0){ //如果是子进程 putchar('s'); printf(" "); printf("i am the child1:%d ",getpid()); printf("the return value:%d\n",p1); exit(0); } else { while((p2=fork())==-1); if(p2==0){ putchar('d'); printf(" "); printf("i am the child2:%d ",getpid()); printf("the return value:%d\n",p2); } else{ pid=wait(0); putchar('f'); printf(" "); printf("i am the father:%d the return value:%d\n",getpid(),pid); } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
结果：
yzy@yzy-virtual-machine:~/new$ ./dd.out
ok....
ok....
s i am the child1:2830 the return value:0
d i am the child2:2831 the return value:0
f i am the father:2829 the return value:2830
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
***分析：如上图，可清晰得出进程间的关系。
由前言可知，父进程会返回新建立的子进程标识符（PID），而在新建立的子进程中则返回0。
**** OK出现两次的原因：
由前言可知，子进程总是从fork之后开始复制父进程的！！所以在第一个fork 语句后，有两个进程，一个是父进程，另一个是子进程1，去执行OK语句。
******进程树：
二、根据进程树编写程序：
##编写程序创建进程树如图所示，在每个进程中显示当前进程标识符PID号和父进程标识符。
代码： #include<stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(){ int pid,pid2,pid3,pid4; pid=fork(); if(pid<0) printf("error occurred!\n"); else if(pid==0) /* 如果是子进程 */ { printf("我是子进程b,进程号是%d\n",getpid()); int pid1; pid1 = fork(); if(pid1==0){ printf("我是子进程b的子进程c，进程号是%d\n",getpid()); exit(0); } } else{ printf("我是父进程a,进程号是%d\n",getpid()); pid4=fork(); if(pid4==0){ printf("我是子进程d,进程号是%d\n",getpid()); pid2=fork(); if(pid2==0){ printf("我是子进程d的子进程e，进程号是%d\n",getpid()); } else{ pid3=fork(); if(pid3==0){ printf("我是子进程d的子进程f，进程号是%d\n",getpid()); exit(0);}} }} return 0; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
结果：
yzy@yzy-virtual-machine:~/new$ ./c.out
我是父进程a,进程号是3187
我是子进程b,进程号是3188
我是子进程d,进程号是3189
我是子进程b的子进程c，进程号是3190
我是子进程d的子进程e，进程号是3191
我是子进程d的子进程f，进程号是3192
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
三、根据程序画进程树：
在Linux系统中运行下面的程序，最多可产生多少个进程，试画出进程家族树。
main()
{
fork();
fork();
}
代码： #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include <sys/wait.h> int main() {int m,n,k; m=fork(); printf("hee "); printf("pid:%d ",getpid()); printf("the return value:%d\n",m); n=fork(); printf("ha "); printf("pid:%d ",getpid()); printf("the return value:%d\n",n); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
结果：
yzy@yzy-virtual-machine:~/new$ ./hh.out
hee pid:3312 the return value:3313
hee pid:3313 the return value:0
ha pid:3312 the return value:3314
ha pid:3313 the return value:3315
ha pid:3314 the return value:0
ha pid:3315 the return value:0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
*****进程树：
[实验感想]:
（1）系统是怎样创建进程的？
一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
（2）当首次调用新创建进程时，其入口在哪里？
fork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(也就是新进程调用的入口)。fork()创建成功，返回值对子进程是0，对父进程是子进程的pid（一个正整数）。在调用fork()后，父进程和子进程均从下一条语句开始执行。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。所以可以在程序中检查PID的值，使父进程和子进程执行不同的分支。
（3）当前运行的程序（主进程）的父进程是什么？
这里调用fork创建新进程的进程即为父进程，而相对应的为其创建出的进程则为子进程，因而除了进程0以外的进程都只有一个父进程，但一个进程可以有多个子进程。
小白更新系列第二弹！喜欢的朋友可以点个赞哦~
