操作系统实验二

操作系统实验二操作系统实验二操作系统实验二xxx公司操作系统实验二文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度暨南大学本科实验报告专用纸一、实验目的通过进程的创建、撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。二、实验环境及设备（一）实验室名称：计算机实验室（二）主要仪器设备：PC机、Linux操作系统环境实验内容（1）编写一段程序，使用系统调用fork()来创建两个子进程，并由父进程重复显示字符某字符串和自己的标识数，而子进程则重复显示某字符串和自己的标识数。（2）编写一段程序，使用系统调用fork()来创建一个子进程。子进程通过系统调用exec()更换自己的执行代码，显示新的代码后，调用exit()结束。而父进程则调用waitpid()等待子进程结束，并在子进程结束后显示子进程的标识符，然后正常结束。实验调试分析1、实验函数说明fork（）创建新进程要创建一个进程，最基本的系统调用是fork。系统调用fork用于派生一个进程，头文件：#include<>函数定义：intfork(void);返回值：子进程中返回0，父进程中返回子进程ID，出错返回-1函数说明：一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程（childprocess）。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。子进程是父进程的副本，它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意，子进程持有的是上述存储空间的“副本”，这意味着父子进程间不共享这些存储空间，它们之间共享的存储空间只有代码段。（2）exec函数族头文件：#include<>函数族：

intexecl(constchar*path,constchar*arg,...);

intexeclp(constchar*file,constchar*arg,...);

intexecle(constchar*path,constchar*arg,constchar*envp[]);

intexecv(constchar*path,constchar*argv[]);

intexecve(constchar*path,constchar*argv[],constchar*envp[];

intexecvp(constchar*file,constchar*argv[]);参数说明：

execl的第一个参数是包括路径的可执行文件，后面是列表参数，列表的第一个为命令path，接着为参数列表，最后必须以NULL结束。

execlp的第一个参数可以使用相对路径或者绝对路径。

execle最后包括指向一个自定义环境变量列表的指针，此列表必须以NULL结束。execv，v表示path后面接收的是一个向量，即指向一个参数列表的指针，注意这个列表的最后一项必须为NULL。

execve，path后面接收一个参数列表向量，并可以指定一个环境变量列表向量

execvp，第一个参数可以使用相对路径或者绝对路径，v表示后面接收一个参数列表向量。

exec被调用时会替换调用它的进程的代码段和数据段（但是文件描述符不变），直接返回到调用它的进程的父进程，如果出错，返回-1并设置errno。（3）exit（）终止进程函数头文件：#include<>exit()函数的作用是：直接使进程停止运行，清除其使用的内存空间，并清除其在内核中的各种数据结构。waitpid（）父进程等待子进程中等或结束后才执行头文件：#include<sys/>或#include<sys/>定义函数：pid_twaitpid(pid_tpid,int*status,intoptions);函数说明：waitpid()会暂时停止目前进程的执行,直到有信号来到或子进程结束。如果在调用waitpid()时子进程已经结束,则waitpid()会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status返回，而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则参数status可以设成NULL。参数pid为欲等待的子进程识别码,其他数值意义如下:pid<-1等待进程组识别码为pid绝对值的任何子进程。pid=-1等待任何子进程,相当于wait()。pid=0等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。pid>0等待任何子进程识别码为pid的子进程。参数options提供了一些额外的选项来控制waitpid，参数option可以为0或可以用"|"运算符把它们连接起来使用。2、实验调试（1）实验一调试刚开始在写两个fork()程序时，是将两个fork()函数写在一起，如果是这样的话，第二次调用fork()语句时就可能不满足实验的要求了，因为父子进程的执行顺序是任意的，在第二次调用fork()函数时，可能是第一次调用产生的子进程在调用这个fork()函数，就会返回0值，不符合实验要求创建两个子进程的条件，因此应在确定当前进程时父进程时才调用fork()语句创建第二个子进程。（2）实验二调试创建子进程后，调用execl()将参数中指定的新进程代替原有的进程，若能够成功替换该进程就不会执行该函数后面的exit(0)，转向执行新进程，待所有的子进程执行完毕后，就会转向执行waitpid()函数，再返回子进程的识别码，并输出；若没有替换成功就会执行execl()后面的语句exit(0)，终止当前的子进程，再转向执行waitpid()语句。备注：实验调试过程中未能将调试结果截图是本次实验的一大败笔。下次会注意的。实验结果六、实验源程序/*实验二程序*/#include<>#include<>#include<>intmain(){ pid_tpid1,pid2; /*先创建一个子进程*/ pid1=fork(); if(pid1<0){ /*pid1没创建子进程成功*/ printf("failtofork.\n"); exit(1); }elseif(pid1==0){ printf("child,pidis:%u\n",getpid()); }else { printf("parent,pidis:%u\n",getpid()); /*若是父进程，则再新创建其子进程*/ pid2=fork(); if(pid2<0){ printf("failtofork.\n"); exit(1); }elseif(pid2==0){ printf("child,pidis:%u\n",getpid()); }else { printf("parent,pidis:%u\n",getpid()); } } return0;}/*实验二程序*/#include<>#include<sys/>#include<>#include<>intmain(){ pid_tpid; intresult; /*创建子进程*/ pid=fork(); if(pid<0) printf("forkerror"); elseif(pid==0) { /*若是子进程*/ printf("newprogram.\n"); /*替换当前的进程*/ execl("/root/","",0); /*若没有替换成功，终止该子进程*/ exit(0); } else{ /*若子进程全部执行结束，*/