实验一 进程管理

实验一 进程创建

一、实验目的

1. 加深对进程概念的理解，进一步认识并发执行的实质
2. 掌握Linux操作系统的进程创建和终止操作
3. 掌握在Linux系统中创建子进程后并加载新映像的操作。

二、实验内容
（1）编写一个C程序，使用系统调用fork( )创建一个子进程。要求：①在子进程中分别输出当前进程为子进程的提示、当前进程的PID和父进程的PID、根据用户输入确定当前进程的返回值、退出提示等信息。②在父进程中分别输出：当前进程为父进程的提示、当前进程的PID和子进程的PID、等待子进程退出后获得的返回值、退出提示等信息。
（2）编写C程序，使用系统调用fork()创建一个子进程，子进程调用exec族函数执行系统命令ls。

三、实验步骤

1.第一个实验编写过程，使用vim编辑代码然后运行

#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<errno.h>#include<sys/wait.h>#include<stdio.h>intmain(){pid_t childpid;/*variable to store the child's pid*/int retval;/*user-provided return code for child process*/int status;/*child's exit status for parent process*//*create new process*/
        childpid =fork()if(childpid >=0){if(childpid ==0){printf("Child:I am the child process\n");printf("Child:My PID is %d\n",getpid());printf("Child:My parent's PID is %d\n",getppid());printf("Child:The value of fork return is %d\n",childpid);printf("Child:Sleep for one second...\n");sleep(1);printf("Child:Enter an exit value (0~255): ");scanf("%d",&retval);printf("Child:Goodbye! \n");exit(retval);/*child exits with user-provided return code*/}else{printf("Parent:I am the parent process!\n");printf("Parent:My PID is %d\n",getpid());printf("Parent:The value of my child's PID is %d\n", childpid);printf("Parent:I will now wait for my child to exit.\n");wait(&status);printf("Parent:Child's exit code is %d\n",WEXITSTATUS(status));printf("Parent:Goodbye!\n");exit(0);}}else{perror("fork error\n");exit(0);}return0;}

2.实验2的代码

#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>#include<errno.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){int rtn;/*the return  value of the son process*/if(fork()==0){/*The son process execution this process */execlp("/bin/ls","ls -al",(char*)0);exit(21);/*If the exec function return it's program,
                             that indicate it didn't exec the order normally,
                             so it must print the failure information*/}else{/*the father process, is waiting the end of the son process and print the return value of the son process*/wait(&rtn);printf("child process return %d\n", rtn);}return0;}

四、实验结果

实验1运行结果：

实验2 运行结果

五、实验总结与思考
（1）总结调用fork()函数的三种返回情况
当fork函数返回值为 小于0，表示没有成功创建子进程。原来的进程仍在执行
当fork函数返回值为 0，表示子进程创建成功，且当前进程为 子进程
当fork函数返回值为 大于0，表示返回值为父进程的返回
（2）总结fork()和wait()配合使用的情况，并尝试在父进程中取消wait()函数，观察进程运行情况
wait()函数的功能：
父进程一旦调用了wait就立即阻塞自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止。

Wait()函数需要和fork()函数配套使用，如果wait()函数在fork()函数之前使用，返回-1；正常在父进程中调用返回子进程的 PID

在父进程中取消wait()函数，由于没有wait函数，父进程会一直执行到进程结束，然后子进程执行的时候就会变成僵尸进程，运行结果为

（3）总结、验证exec族函数的具体使用。

六个函数的用法和相应参数
int execl(const char *path, const char *arg, …)
int execv(const char *path, char *const argv[])
int execle(const char *path, const char *arg, …, char *const envp[])
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[])
int execlp(const char *file, const char *arg, …)
int execvp(const char *file, char *const argv[])

函数返回值 成功：函数不会返回
出错：返回-1，失败原因记录在error中

以execlp函数为例，execlp("/bin/ls",“ls -al”,(char *)0); 使用 “ls -al”将当前目录下的文件都展示出来。