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操作系统实验报告 实验3-1: Linux进程的创建与父子进程同步 实验目的 （1）熟悉在C语言源程序中使用Linux所提供的系统调用界面的方法； （2）掌握Linux中进程的创建方法以及调度执行情况，理解进程与程序的区别； （3）使用系统调用wait()和exit(),实现父子进程同步； （4）了解Linux提供的C编译器gcc的调用； （5）进一步掌握vi的使用。 实验内容 （1）父进程创建子进程，返回后父子进程都分别循环输出字符串“I am parent.”或“I am child.”5次，每输出一次后使用sleep(1)延时1秒，然后再进入下一次循环，如下所示。将该源程序链接后执行，观察并分析运行结果。 父进程返回后执行： for(i=0;i5;i++) { printf(“I am parent.\n”); sleep(1); } 子进程返回后执行： for(i=0;i5;i++) { printf(“I am child.\n”); sleep(1); } （2）进程家族树 在源程序中连续使用4个fork()，而不是用if()进行返回值的判段，在4个fork()语言后面输出字符“A”。观察并分析该程序编译连接执行后的输出结果。 （3）父子同步进程 修改第（1）题的程序，使用exit()和wait()实现父子进程同步，其同步方式为父进程等待子进程的同步，即：子进程先循环输出5次，然后父进程再循环输出5次.观察是否有不同的结果出现。 实验思考 观察运行结果，分析结果产生的原因。 答：当一个新的进程创建后，系统就会增加一个进程参与竞争CPU，并随时可能被操作系统调度执行 当程序中创建了子进程后，该程序的执行有什么特点？为什么？ 答：条件分支的结构清晰，实现父子进程的程序分离及父子进程双方感觉不到对方的行为；因为子进程创建后复制了父进程的堆栈和数据空间，并继承了父进程的资源权限，及父进程和子进程在各自的空间中运行同一内容的程序，所以程序会运行两次。 如果连续创建多个子进程而不使用条件进行各自空间的分隔，会出现什么情况？请画出第（2）题实验的进程家族树。 Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() Fork() 如上图所示一共出现了16个A 如何实现父子进程之间的父进程等待子进程的同步？ 答：使用信号量P、V操作来实现子进程与父进程的同步，子进程终止时执行exit()向父进程发终止信号，父进程使用wait()等待子进程的终止。 实验代码 = 1 \* GB3 ①3-1-1： main() { int p1,i; while ((p1=fork())==-1); if (p10) for (i=0;i5;i++) { printf(I am parent.\n); sleep(1); } else for (i=0;i5;i++) { printf(I am child.\n); sleep(1); } } = 2 \* GB3 ②3-1-2： #include stdio.h main() { fork(); fork(); fork(); fork(); putchar(A); //每个进程都要输出‘A’ } = 3 \* GB3 ③3-1-3: main() { int p1,i; while ((p1=fork())==-1); if (p10) { wait(0); for (i=0;i5;i++) { printf(I am parent.\n); sleep(1); } } else { for (i=0;i5;i++) { printf(I am child.\n); sleep(1); } exit(0); } } 程序运行结果 = 1 \* GB3 ①3-1-1： = 2 \* GB3 ②3-1-2： = 3 \* GB3 ③3-1-3: 实验心得 经过这次实验让我有了很大的收获，明白了进程之间的运行机制和如何创建以及使父子进程同步的方法，慢慢熟悉了LINUX中子进程的操作，但是还有很多地方时不懂的，要多看点课外有关的书籍更深入