实验六 进程基础
| 这个作业属于哪个课程 | 班级课程的主页链接 |
|---|---|
| 这个作业的要求在哪里 | 作业要求链接地址 |
| 学号-姓名 | 17041524-张剑平 |
| 作业学习目标 | 1.掌握Linux系统环境C语言编程能的概念。2.学习Linux系统进程概念 |
1.请举例说明静态链接库的创建与使用。
gcc -c -static add.c -o add.o //-static指定编辑器链接静态库，将.c文件生成.o文件
ar -r libbase.a add.o //使用ar工具制作静态库
ar -t libbase.a //查看包中的内容
gcc -c main.c -o main.o //将.c文件生成.o文件
gcc main.o libbase.a -o app //链接为最终可执行文件
./app //执行
2.请举例说明共享库的创建与使用。
a.初始目录:
（1）创建共享目录：
-fpic #产生代码位置无关代码
-shared #生成共享库
（2）使用自己的共享库
1）、指定相对路径：
-I../include #在头文件的搜索路径列表中添加到指定目录
2）、只给链接器动态库名称（需要后面添加一个环境变了才可正常运行） ：
ldd ../bin/app #查看可执行文件依赖的动态链接库
3.编程实现一个简单文件的复制命令。
gcc mycp.c -o mycp //将.c文件生成.o文件
./mycp mycp.c test //将mycp文件复制到test文件中
diff mycp.c test //以逐行的方式比较两文件的异同
复制文件——test:
4.使用fok创建一个子程序，进程创建成功后父子进程分别输出不同的内容。
fork函数简介
(1)依赖的头文件 #include <unistd.h>
(2)fork的原理和概念:
fork子进程就是从父进程拷贝一个新的进程出来，子进程和父进程的进程ID不同，但用户数据一样。
(3)父进程和子进程
执行fork函数后有2种返回值:
对于父进程，返回的是子进程的PID（即返回一个大于0的数字）;
对于子进程，则返回0，所以我们可以通过pid这个返回值来判断当前进程是父进程还是子进程。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
pid_t pid;
printf("[%d]:Begin! \n",getpid());
fflush(NULL);
pid = fork();
if(pid<0)
{
perror("fork()");
exit(1);
}
else if(pid > 0)
{
printf("[%d]:Parent process if working!\n",getpid());
}
else
{
printf("[%d]:Child process if working!\n",getpid());
}
printf("[%d]:Finish!\n",getpid());
return 0;
}
make fork1 //用系统自带的Makefile来编译生成可执行文件
./fork1 > /tmp/out //将输出重定向到/tmp/out
全缓冲:
全缓冲指的是系统在填满标准IO缓冲区之后才进行实际的IO操作注意，对于驻留在磁盘上的文件来说通常是由标准IO库实施全缓冲。
行缓冲:
在这种情况下，标准IO在输入和输出中遇到换行符时执行IO操作;注意，当流涉及终端的时候，通常使用的是行缓冲。
删除fork1.c中的fflush(NULL)命令。
./fork > /tmp/out //删除fflush(NULL)后的输出结果在子程序工作前多了一个Begin
进一步删除第13行中的\n,查看运行结果。
删除\n后运行是Begin！与后面父进程和子进程之间不换行。
5.使用fork创建多个子进程。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
int i;
pid_t pid;
printf("[%d] Begin! \n",getpid());
for (i = 0;i < 3; i++)
{
if((pid = fork()) ==0 )
break;
}
if(pid<0)
{
perror("fork()");
exit(1);
}
else if(pid > 0)
{
printf("[%d] Parent process is working!\n",getpid());
}
else
{
printf("[%d] Child process %d is working!\n",getpid(),i);
}
return 0;
}
使用sleep函数简单控制进程输出顺序。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
int i;
pid_t pid;
printf("[%d] Begin! \n",getpid());
for (i = 0;i < 3; i++)
{
if((pid = fork()) ==0 )
break;
}
if(pid<0)
{
perror("fork()");
exit(1);
}
else if(pid > 0)
{
sleep(3);
printf("[%d] Parent process is working!\n",getpid());
}
else
{
sleep(i);
printf("[%d] Child process %d is working!\n",getpid(),i+1);
}
return 0;
}
6.在fork之前以写的方式创建一个文件test.txt。然后fork出的子程序立即向文件中写入"world",然后睡眠5秒。而让父进程在fork后睡眠3秒后向test.txt写入"hello"，并关闭描述符。子程序恢复后，又向test.txt文件中写入"lalala"后关闭描述符，结束。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int fd = open("test.txt",O_WRONLY | O_CREAT,0664);
if (fd == -1){
perror("open");
return 1;
}
printf("I'm father\n");
printf("before fork\n");
pid_t pid = fork();
if (pid > 0){
sleep(3);
printf("I'm father; I'm writing test.txt...\n");
write(fd, "hello", 5);
close(fd);
}
else if (pid ==0){
printf("I'm child; I'm writing test.txt...\n");
write(fd, "world", 5);
sleep(5);
write(fd, "lalala", 6);
close(fd);
}
else {
perror("fork");
return 1;
}
return 0;
}
7.分别在主函数中使用execvp启动1s命令以及使用fork函数产生子进程调用execvp启动1s.
a.使用execvp启动ls命令
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
char* argv[] = {"ls","-l",NULL};
if (execvp("ls",argv) == -1){
perror("exec");
return 1;
}
return 0;
}
b.使用fork函数产生子进程调用execvp启动ls
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
char* argv[] = {"ls","-l",NULL};
pid_t pid = fork();
if (pid > 0){
printf("I'm father\n");
}
else if (pid == 0) {
printf("I'm child\n");
if (execvp("ls",argv) == -1){
perror ("exec");
return 1;
}
}
else {
perror("fork");
return 1;
}
return 0;
}
8.创建5个僵尸进程，并在终端通过 ps axf 命令查看僵尸进程信息。
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
printf("before fork\n");
pid_t pid, n = 5;
while(n--) {
pid = fork();
if (pid == 0)
break;
else if (pid < 0){
perror("fork");
return 1;
}
}
if (pid == 0) {
printf("hello, I'm child %d; my father is %d\n", getpid(),getppid());
//getpid() 获取当前进程的pid
//getppid() 获取当前进程的父进程的pid
return 0;
}
while(1) {
sleep(3);
printf("hello, I'm father %d\n", getpid());
}
return 0;
}
ps axf 显示进程见关联的树状结构图
另开一终端输入 ps axf 查看僵尸进程,显示如下:
9.通过 wait 来清理僵尸进程。
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
int main() {
printf("before fork\n");
pid_t pid, n = 5;
while(n--) {
pid = fork();
if (pid == 0)
break;
else if (pid < 0) {
perror("fork");
return 1;
}
}
if (pid == 0) {
printf("hello, I'm child %d;my father is %d\n",getpid(),getppid());
return 0;
}
while(1) {
sleep(3);
pid = wait(NULL);
if (pid == -1) {
perror("wait");
sleep(10);
printf("I'm father %d;I have wiped out all zombies\n",getpid());
return 1;
}
printf("Hello, I'm father %d; child %d exit\n",getpid(),pid);
}
return 0;
}
10.父进程通过 waitpid 函数等待特定子进程结束，若该子进程不结束，父进程一直阻塞。
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
void handler(int sig)
{
pid_t pid;
while ((pid = waitpid(-1,NULL,WNOHANG)) > 0)
{
printf("wait child sucess : %d\n",pid);
}
}
int main()
{
signal(SIGCHLD,handler);
pid_t pid = fork();
if (pid == 0)
{
printf("child1 pid : %d\n",getpid());
sleep(3);
exit(1);
}
pid_t pid2 = fork();
if (pid2 == 0)
{
printf("child2 pid2 : %d\n",getpid());
sleep(5);
exit(2);
}
pid_t pid3 = fork();
if (pid3 == 0)
{
printf("child3 pid3 : %d\n",getpid());
sleep(7);
exit(3);
}
printf("father pid : %d\n",getpid());
while (1)
{
printf("father do self\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
