操作系统课程设计(二)-Linux进程管理

写在前面

又到了一年一度期末课设的时候，距离考试还有12天的时间，此时胡小宁还没有复习(准确的说是学习)之前的课程，所以在这个平平无奇的周二，胡小宁就要开始做课设了！

实验二 Linux 进程管理

实验目的
通过进程的创建、撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程和程序之间的区别。

实验内容和步骤

（1）进程的创建：

这里要玩虚拟机了，在虚拟机上玩Centos，也就是基于Linux开发的操作系统。安装什么的就不赘述了，网上都可以找得到对应的教程。如下是安装好之后的界面！

肉眼可见的是，Linux操作系统的界面同Windows有很多相似之处。但是捏，我还不太会用Linux，所以下面来简单的介绍一下Linux操作系统的使用吧！

Linux编程基础
1. 熟悉Linux下的c/c++编程环境：vi/gedit编辑器+gcc编译器+gdb调试器
  
  怎么玩捏？
  - vi编辑器是所有Unix及Linux系统下标准的编辑器，它的强大不逊色于任何最新的文本
    编辑器，这里只是简单地介绍一下它的用法和一小部分指令。由于对Unix及Linux系统的任
    何版本，vi编辑器是完全相同的，因此您可以在其他任何介绍vi的地方进一步了解它。Vi
    也是Linux中最基本的文本编辑器，学会它后，您将在Linux的世界里畅行无阻。
  请看教程：vi/vim的使用 Linux下的C编程 vim编辑器的使用
2. 在Linux下新建一个文件夹，命名为hnust_OS。在目录下打开shell。
  
  创建了hnust_OS文件夹。
  
  敲入命令vim fuckcode.c 就成功的在目录下创建了.c文件。按i,进入编辑模式。代码可以右键复制粘贴过去。然后捏，就可以按ESC退出，再按:进入底线模式，然后输入w保存，q退出。也可直接wq保存并退出！
  
  一顿操作猛如虎，我们的fuckcode.c便成功了，可以看到下面有了fuckcode.c的文件！
  
  这个时候我们要编译fuckcode了！请看操作！
  - 由于 c 语言是一种高级语言，所以输入完 c 程序后就要对它进行编译。gcc 命令可以用来编译
    c 程序。如果在 gcc 命令后面直接跟上文件名，则编译后的输出结果将存放在标准的 a.out 文件中。
    如果 gcc 命令使用-o 任选项，则可以将编译结果存放在自己命名的文件中。为方便起见，我们使
    用带-o 任选项的 gcc 命令来进行编译。当然，在本次课程设计中也可以使用 gcc 命令进行编译。
    $gcc –o compact compact.c
  可以看到！编译成功！！
  
  接下来我们./fuckcode来运行。
  
  对了，这里要特别声明一下！指导书里写的删除空行的程序试错的！他妈的！把’/n’改成’ ‘，就能实现如上图所示的功能了！
3. 恭喜，你差不多玩明白了基础操作。下面让我们开始搞课设吧！！！

先看一下任务要求:

编写一段程序，使用系统调用 fork（）创建一个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和一个子进程活动。让每一个进程在屏幕上分别显示字符：父进程显示字符“b”；子进程显示字符“a”，另外父子进程都显示字符“c”。

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{
int x;
srand((unsigned)time(NULL));
while((x=fork())==-1);
if (x==0)
{
sleep(rand() % 2);
printf("a");
}
else
{
sleep(rand() % 3);
printf("b");
}
printf("c");
}

可以看到效果如下：

分析：fork 建立一个子进程，父进程继续运行，子进程在同样的位置执行同样的程序。对于父进程，
fork()返回子进程的 pid, 对于子进程，fork()返回 0。出错时返回-1。两个进程同时运行！至于谁先上，这个是哲学问题…

（2）子进程执行新任务

任务要求：

编写一段程序，使用系统调用 fork（）创建一个子进程。子进程通过系统调用 exec更换自己原有的执行代码，转去执行 Linux 命令/bin/ls (显示当前目录的列表)，然后调用 exit（）函数结束。父进程则调用 waitpid()等待子进程结束，并在子进程结束后显示子进程的标识符，然后正常结束。

代码如下：

#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
pid_t pid;
/* fork a child process */
pid = fork();
if (pid < 0)
{ /* error occurred */
fprintf(stderr, "Fork Failed");
return 1;
}
else if (pid == 0)
{ /* 子进程 */
execlp("/bin/ls","ls",NULL);
}
else { /* 父进程 */
/* 父进程将一直等待，直到子进程运行完毕*/
wait(NULL);
printf("Child Complete");
}
return 0;
}

效果如下：

注意！从指导书复制代码过来的时候，要给头文件加上#include <sys/wait.h>。否则程序无法正常运行哦！

分析：

exec 系列函数用新的进程映象置换当前的进程映象.这些函数的第一个参数是待执行程序的路
径名(文件名)。这些函数调用成功后不会返回,其进程的正文(text),数据(data)和栈(stack)段被待执行
程序程序覆盖。但是进程的 PID 和所有打开的文件描述符没有改变,同时悬挂信号被清除，信号重
置为缺省行为。
使用系统调用 fork（）创建一个子进程。子进程通过系统调用 exec更换自己原有的执行代码，转去执行 Linux 命令/bin/ls (显示当前目录的列表)，然后调用 exit（）函数结束。父进程则调用 waitpid()等待子进程结束，并在子进程结束后显示子进程的标识符，然后正常结束。

写在前面

实验二 Linux 进程 管理

实验二 Linux 进程管理