Linux 使用 fork() 系统调用来创建新进程,这是实现多任务处理的基础。fork() 会创建一个新的子进程,子进程是父进程的副本,除了进程 ID 不同以外,它们的内存空间、文件描述符等基本相同。该实验具体流程是什么

时间: 2024-12-18 09:29:52 浏览: 45
在Linux系统中,通过fork()进行进程创建的实验大致可以分为以下几个步骤: 1. **环境设置** - 首先需要熟悉Linux的基本命令行工具,如`cd`, `ls`, `man`等,并了解如何打开终端和编辑器(如vim或nano)。 2. **学习基础知识** - 学习`fork()`函数的工作原理,包括返回值、父子进程的关系等。 3. **编写示例程序** - 创建一个简单的C或C++程序,比如`parent.c`,在这个程序中调用`fork()`函数创建子进程。父进程中通常会有日志输出或者简单的操作,比如检查pid。 ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { pid_t child_pid = fork(); if (child_pid == 0) { // 子进程 printf("I'm the child process with PID: %d\n", getpid()); } else if (child_pid > 0) { // 父进程 printf("I'm the parent process with PID: %d, and my child's PID is: %d\n", getpid(), child_pid); } else { // fork失败的情况,这里通常是异常情况,应有适当的错误处理 perror("Fork failed"); } return 0; } ``` 4. **编译运行** - 在终端中,编译这个程序(假设源文件名为parent.c),然后分别作为父进程和子进程运行。比如: ``` gcc parent.c -o parent ./parent ./parent ``` 5. **观察结果** - 查看终端,注意两个进程(父进程和子进程)的行为。父进程可以看到它自己的PID和子进程的PID。 6. **深入探索** - 可以尝试修改程序,增加更多的子进程,或者在子进程中添加一些特定操作,以展示并发和资源共享的特点。
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任务描述 通过上一个实训的学习,我们学会了使用fork和vfork创建子进程,在使用fork创建子进程的时候,子进程和父进程的执行顺序是无法预知的。本关我们将介绍如何使得fork创建出来的子进程先执行,随后父进程再执行。 本关任务:学会在多进程中,学会进程的等待处理。 相关知识 在上一个实训的学习,我们知道使用fork可以创建一个进程,并且创建的子进程其执行顺序可能在父进程前,也可能在父进程后。因此,这是由于fork创建的进程是由操作系统调度器来决定执行顺序的。如果,当子进程在父进程前结束,则内核会把子进程设置为一个特殊的状态。这种状态的进程叫做僵死进程(zombie)。尽管子进程退出的时候,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存。但是仍然保留了一些信息(如进程号pid退出状态 运行时间等)。只有父进程获取了子进程的这些信息后,子进程才会彻底的被销毁,否则一直保持僵死状态。如果系统中产生大量的僵尸进程,将导致系统没有可用的进程号,从而导致系统不能创建新的进程。 Linux处理僵死进程的方法之一是使用进程等待的系统调用wait和waitpid来使得父进程获取子进程的终止信息。 wait函数和waitpid函数是系统调用函数,因此使用man 2 函数名来查看其使用方法。 wait函数使用方法 wait函数的具体的说明如下: 需要的头文件如下: #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> wait函数格式如下: pid_t wait(int *status); 参数说明: 参数status是一个整数指针,当子进程结束时,将子进程的结束状态字存放在该指针指向的缓存区。利用这个状态字,需要时可以使用一些由 Linux 系统定义的宏来了解子程序结束的原因。这些宏的定义与作用如下: 宏定义 含义 WIFEXITED(status) 子进程正常结束时,返回值为真(非零值) WEXITSTATUS(status) 当WIFEXITED为真时,此宏才可以使用。返回进程退出的代码 WIFSIGNALED(status) 子进程接收到信号结束时,返回值为真。但如果进程接收到信号时调用exit函数结束,则返回值为假 WTERMSIG(status) 当 WIFSIGNALED 为真时,将获得终止该进程的信号 函数返回值说明: 调用成功时,返回值为被置于等待状态的进程的 pid;执行失败返回-1并设置错误代码errno。 案例演示1: 编写一个程序,使用fork函数与wait函数结合创建一个新进程,使得新创建的子进程在父进程前执行。详细代码如下所示: #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> int main() { pid_t pid; pid = fork(); if(pid == -1) { //创建进程失败 printf("创建进程失败(%s)!\n", strerror(errno)); return -1; } else if(pid == 0) { //子进程 sleep(2); printf("This is child process\n"); exit(1); } else { //父进程 int status; if(wait(&status) != -1) { if(WIFEXITED(status)) printf("子进程正常退出,退出代码:%d\n", WEXITSTATUS(status)); } printf("This is parent process\n"); exit(0); } } 将以上代码保存为waitProcess.c文件,编译执行。可以看到执行waitProcess程序后,尽管子进程使用sleep睡眠了2秒,还是子进程先执行,然后父进程才执行。这就是wait的作用,使得父进程一直等待子进程执行结束后才继续执行。 waitpid函数使用方法 waitpid函数的具体的说明如下: 需要的头文件如下:

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