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实验3：UNIX/Linux进程控制系统调用 1、实验目的 (1)掌握fork()系统调用的功能与编程方法； (2)掌握exec系列系统调用使用方法与机制； (3)掌握system()系统调用的使用。 2、实现设备 一台装有Windows操作系统PC机，上装有虚拟机系统VMWare，实验过程通过VMWare系统启Linux系统工作。 3、实验方法与注意事项 实验室内的实验环境与系统是共用设施，请不要在系统内做对系统或对其他用户不安全的事情。 要求每个同学登录后系统后，要在自己的家目录内容以自己(拼音)名字或学号，创建一个子目录。以后所有工作都要在自己的目录内进行。建议以后的实验都在同台计算机上做，这样可以保持连续性。 要求认真读懂程序，分析程序，并根据执行结果，分析原因。 用户要按通常实验要认真书写实验报告。 4、实验过程 1)进程的创建 main() { int i; printf(This is a test program for fork()!\n); while((i=fork())==-1); //若创建失败,则反复创建 printf(i=%d\n,i); //打印进程标识符 if(i) printf(Parent process!\n); //i0,在父进程中 else printf(Child process!\n); //i=0,在子进程中 printf( ========END==========!\n); } 编译并执行之，观察结果并分析原因。 (1)编译，设文件名为f.c，编译方法为 ①按默认方式： cc f.c //生成可执行a.out 执行： ./a.out ②生成指定可执行文件，比如f： cc –o f f.c 执行： ./f (2)观查并分析输出结果 2)exec命令的使用 在Unix/Linux系统中，exec是shell的内容命令，当使用exec使用某个shell命令时，被调用者将覆盖调用者。可试试命令： exec ls 执行结果是，出现了登录界面（TUI），或关闭了当前窗口（CUI）。主要原因是ls命令的上下文覆盖当前shell的上下文。 在编程时，若使用了exec系列的系统调用去执行一个shell命令也会性同样的结果，因此当shell要执行一个命令时总是先创建一个子进程，然后由子进程执行程序，而父进程等待子进程结束，事实上是等待被执行者结束。 3)进程控制 用execlp调用实现一个shell的基本处理过程。 利用fork-exec可实现一个shell的基本功能。用户输入命令后， (a)利用fork， (b)利用exec， (c)利用wait， 用C语言实现的程序例如下所示。 #include stdio.h main() { char cmd[100]; //#预留命令缓冲区，最长不得超过100个字符 char *p=$ Ctrl_D to exit! $; //#定义提示符串 while(printf(%s,p),gets(cmd)!=NULL) { if(fork()==0){ if(execlp(cmd,cmd,(char*)0)==-1){ fprintf(stderr,String %s is not a CMD!\n,cmd); exit(-1); } } else wait(0); } } 假如程序的名字为e.c，请编辑、编译、调试之并观查结果。在进入程序的执行界面时，可以分别输入ls 和who后回车，观查程序的输出，最后按组合键Ctrl+D退出。 注意： (1) 在命令执行过程中可以通过Ctrl+D退出； (2) 此程序有不少问题，最发现的是当输入为白空格串（由空格和tab键组成的串）时，甚至是回车时它也会fork一个子进程，并且报告错误。输入的前导和尾部空格并未真正处理（也就是说仍作为倒入的一部分）。若处理前导空格可使用valid_cmd函数。请改进此程序，也消除尾部空格。 4)信号的使用 （1）kill与ps命令 命令ps是用于系统中进程状态查询的，ps -e可以查询系统中的所有进程及其状态，必要时可以使用ps –e | less分屏查看。 ①编制一段程序,使其实现进程的软中断通信。 a. 要求编写一个程序，简单地实现进程间软中断通讯 #include signal.h #include stdio.h int int_int() { printf(I receive SIG_INT!\n); } int int_usr1() { printf(I receive SIG_USR1!\n); } main() { printf(MyPid=%d\n,getp