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Linux进程与线程实验，exec族函数、管道、消息队列、信号机制、共享内存等

linux

exec函数

共享内存

需积分: 5 4 下载量 41 浏览量 2023-07-06 17:30:04 上传评论 1 收藏 469KB DOCX 举报

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25页

包含每种进程通信方法的实验代码和实验结果与分析（1）用exec函数调用shell指令。（2）用fork（）函数创建子进程。（3）复制一个进程，父进程通过管道发送给子进程，并呈现在屏幕上。应用函数msgget、msgrcv、msgsnd，读、写消息队列中的消息并打印输出。（4）应用用消息队列实现简单的聊天程序。（5）父进程创建两个子进程，父进程向子进程发送信号。（6）通过共享内存交换数据。

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实验项目二：

一、项目名称：进程与线程实验

二、实验学时：4 学时

三、实验目的：

 掌握 exec 族函数。

 子进程创建

 掌握进程间通信管道。

 掌握进程间通信消息机制。

 掌握进程间通信信号机制。

 掌握进程间通信共享内存。

 掌握多线程编程。

四、主要仪器设备及套数:

 软件：vmware 虚拟机

五、实验内容：

 用 exec 函数调用 shell 指令。

 用 fork（）函数创建子进程。

 复制一个进程，父进程通过管道发送给子进程，并呈现在屏幕上。

应用函数 msgget、msgrcv、msgsnd，读、写消息队列中的消息并打印输出。

 应用用消息队列实现简单的聊天程序。

 父进程创建两个子进程，父进程向子进程发送信号。

 通过共享内存交换数据。

六、实验步骤：

任务 1：exec 系列函数

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

void main()

{

printf("exec series functions test");

printf("execve");

char*const ps_argv[]={"ps","ax",0};

char*const ps_envp[]={"PATH=/bin:/usr/bin","TERM=console",0};

execv("/bin/ps",ps_argv);

printf("Done.");

}

实验结果与分析

函数首先定义两个输出函数，然后定义两个指针数组存储命令行参数和环境

变量，execv 其中第一个参数为要启动程序的路径。退出 vi 编辑器编译然后执行。

观察运行结果，首先输出了两行 printf 中的内容，然后输出进程信息，程序最后

一行 printf("Done.")并没有被打印，因为到了子进程当中。

任务 2：复制进程映像，fork（）

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include <unistd.h>

int main()

{

pid_t pid;

char *message;

int n;

printf("fork \n");

pid=fork();

switch(pid)

{

case -1:

perror("fork error");

break;

case 0:

message="this is child";

n=8;

break;

default:

message="this is parent";

n=3;

break;

}

for(;n>0;n--)

{

puts(message);

sleep(1);

}

exit(0);

}

实验结果与分析

fork 调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能

有三种不同的返回值：

（1）在父进程中，fork 返回新创建子进程的进程 ID；

（2）在子进程中，fork 返回 0；

（3）如果出现错误，fork 返回一个负值；

定义一个 pid_t 类型的数据 pid 记录进程号和一个存储信息的 message。fork

函数会新生成一个子进程。pid 为 0 时是子进程，n 赋值为 8 并进入 for 循环，并

输出 8 次"this is child"，在此之前父进程也已开始运行并且会循环 3 次。在程序

输出结果中我们可以看到父进程和子进程并行运行。

分裂后父子进程是彼此相互独立运行的，所以要想让父进程等待子进程，只

需使用 wait()系统调用：

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include <unistd.h>

int main()

{

pid_t pid;

char *message;

int n;

int exit_code;

printf("wait test\n");

pid=fork();

switch(pid)

{

case -1:

perror("fork failed");

exit(1);

case 0:

message="this is child";

n=8;

exit_code=37;

break;

default:

message="this is parent";

n=5;

exit_code=5;

break;

}

for(;n>0;n--)

{

puts(message);

sleep(1);

}

if(pid!=0)

{

int stat_val;

pid_t child_pid;

child_pid=wait(&stat_val);

printf("waiting for child to finish\n");

if(WIFEXITED(stat_val))

{

printf("child exit code is %d\n",WEXITSTATUS(stat_val));

}

else

{

printf("child exit failed\n");

}

exit(exit_code);

}

实验结果与分析

wait 会暂时停止目前进程的执行，直到子进程结束。如果在调用 wait 时子

进程已经结束，则 wait 会立即返回子进程结束状态值。WIFEXITED (stat_val)如

果为正常终止的子进程返回状态，则计算为非零值。如果 WIFEXITED(stat_val)

的值非零，WEXITSTATUS(stat_val)将计算子进程传递给 exit()的值即 37。

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