linux程序建立及同步實驗

2021-09-22 02:11:38 字數 2073 閱讀 2111

編寫一段程式,使用系統呼叫fork()建立兩個子程序。當此程式執行時,在系統中有乙個父程序和兩個子程序活動。讓每乙個程序輸出不同的內容。試觀察記錄螢幕上的顯示結果,並分析原因。

fork()返回值意義:

返回值<0,建立失敗

返回值=0,在子程序中

返回值》0,在父程序中

vim fork1.c

進入編輯

結果如上圖

分析:在呼叫fork()函式建立子程序後,父子程序的執行順序由作業系統來決定。從程序併發執行來看,各種情況都有可能,這三個程序的輸出順序具有隨機性。

修改上述程式,每乙個程序迴圈顯示一句話。子程序顯示「duaghter…」及「son…」,父程序顯示「parent…」,觀察結果,分析原因。

再次進入fork1.c編輯

結果如上圖

每個程序迴圈10次

分析:由於函式printf( )在輸出字串時不會被中斷,所以,字串內部字元順序輸出不變。由於程序併發執行的排程順序和父子程序搶占處理機問題,迴圈輸出字串的順序隨著程序執行的不同而發生變化。

在呼叫exec()函式用新的程式替換該子程序的內容,並利用wait()函式來控制程序執行的順序。呼叫exit()函式使子程序結束。

用fork函式建立子程序後,子程序往往要呼叫一種exec函式以執行另乙個程式。當程序呼叫一種exec函式時,該程序執行的程式完全替換為新程式,而新程式則從其main函式開始執行。因為呼叫exec並不建立新程序,所以前後的程序id並未改變。exec只是用乙個全新的程式替換了當前程序的正文、資料、堆和棧段。

有6種不同的exec函式可供使用,它們常常被統稱為exec函式。這些exec函式使得unix程序控制原語更加完善。用fork可以建立新程序,用exec可以執行新程式。exit函式和兩個wait函式處理終止和等待終止。

系統呼叫exec()和fork()聯合使用能為程式開發提供有力支援。用fork( )建立子程序,然後在子程序中使用exec(),這樣就實現了父程序與乙個與它完全不同子程序的併發執行。

等待子程序執行結束。如果子程序沒有完成,父程序一直等待。wait()將呼叫程序掛起,直至其子程序因暫停或終止而發來軟體中斷訊號為止。如果在wait()前已有子程序暫停或終止,則呼叫程序做適當處理後便返回。

對於wait()

首先查詢呼叫程序是否有子程序,若無,則返回出錯碼;

若找到一處於「僵死狀態」的子程序,則將子程序的執行時間加到父程序的執行時間上,並釋放子程序的程序表項;

若未找到處於「僵死狀態」的子程序,則呼叫程序便在可被中斷的優先順序上睡眠,等待其子程序發來軟中斷訊號時被喚醒。

該函式表示退出,傳入的引數是程式退出時的狀態,0表示正常退出,其他表示非正常他退出

結果如上圖

分析:我們在使用了exec()函式後程式使用了ls的命令,列出/bin/目錄下的檔案資訊,我們可以發現在使用wait()函式後,父程序永遠將在其他的子程序完成之後才執行,程式在呼叫fork()函式建立乙個子程序後,馬上呼叫wait()函式,使父程序在子程序結束之前一直處於睡眠狀態,所以在輸出的結果中我們可以看到最後輸出的將是父程序的資訊。

我的很多操作都是根據這些題目在網上找部落格看得,感覺對於程序的一些排程以及很多與程序有關的函式都不怎麼懂,通過這次作業,我對於這些知識有了一點了解,但是有些知識還是處於略迷糊的狀態,下次再加油弄懂。。。

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