linux系統(tǒng)編程實驗

1、Linux Linux 系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程LinuxLinux下下C C語言編程方法語言編程方法1 1、編譯方法、編譯方法 例如一個例如一個hello.chello.c的程序的程序 gcc gcc o hello hello.c o hello hello.c2 2、運(yùn)行方法、運(yùn)行方法 在當(dāng)前目錄下敲入在當(dāng)前目錄下敲入 Hello Hello 或者或者 ./ ./hello ./hello ./表示當(dāng)前目錄表示當(dāng)前目錄實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程一一 進(jìn)程的基本介紹進(jìn)程的基本介紹1 11 1、取得進(jìn)程、取得進(jìn)程PCBPCB的標(biāo)識的標(biāo)

2、識 getpidgetpid（）（） getppidgetppid() ()2 2、創(chuàng)建進(jìn)程、創(chuàng)建進(jìn)程 fork() exec()fork() exec()3 3、進(jìn)程的同步進(jìn)程的同步 wait()wait()4 4、進(jìn)程的終止進(jìn)程的終止 exit() exit() 實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程進(jìn)程進(jìn)程PCBPCB的標(biāo)識的標(biāo)識getpid的作用很簡單，就是返回當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程的作用很簡單，就是返回當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程ID，請大家看以下的例子：請大家看以下的例子：# #include /include /* * 提供類型提供類型pidpid_t _t的定義的定義 * */ / # #i

3、ncludeinclude /.h /* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / pidpid_t _t getpid getpid(void); (void); Int getpidInt getpid(void); (void); 同理同理getppidgetppid() ()/ /* * getpidgetpid_test.c _test.c * */ / # #includeinclude /.h /* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / Main()Main() printfprintf(“ my parent ID is:%dn”,(“ my parent ID

4、 is:%dn”,getppidgetppid();(); printfprintf(“my ID is:%dn”,(“my ID is:%dn”,getpidgetpid();(); 實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程fork命令命令fork系統(tǒng)調(diào)用的作用是復(fù)制一個系統(tǒng)調(diào)用的作用是復(fù)制一個子子進(jìn)程。當(dāng)一個進(jìn)程調(diào)用進(jìn)程。當(dāng)一個進(jìn)程調(diào)用fork后后，完成后就出現(xiàn)兩個，完成后就出現(xiàn)兩個幾乎幾乎一模一樣的進(jìn)程一模一樣的進(jìn)程（克隆克?。?。）。先看如下例子先看如下例子/ /* * fork_test1.c fork_test1.c * */ /的運(yùn)行結(jié)果：的運(yùn)行結(jié)果：# #i

5、nclude /include /* * 提供類型提供類型pidpid_t _t的定義的定義 * */ / # #includeinclude /.h /* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / pidpid_t fork(void); _t fork(void); Int getpidInt getpid(void); (void); # #includeinclude /.h /* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / Main()Main() int pidint pid; ; printfprintf(“onen”);(“onen”); pidpid=fork();

6、=fork(); printfprintf(“my ID is:%dn”,(“my ID is:%dn”,getpidgetpid();(); 實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程Printf(“onen”);Pid=fork();Printf(“twon”);輸出字符輸出字符“one”A進(jìn)程fork創(chuàng)建子進(jìn)程后創(chuàng)建子進(jìn)程后，父子進(jìn)程在內(nèi)父子進(jìn)程在內(nèi)存不同的地方。代碼完全一樣，存不同的地方。代碼完全一樣，克隆人。并且克隆人。并且pc指針指向指針指向fork后后的下一個操作的下一個操作(賦值賦值)。Pid的值在父的值在父子進(jìn)程中的值不相同。子進(jìn)程中的值不相同。Printf(“onen”

7、);Pid=fork();Printf(“twon”);A進(jìn)程(父)Printf(“onen”);Pid=fork();Printf(“twon”);B進(jìn)程(子)Pid0Pid=0父子進(jìn)程的區(qū)別除了進(jìn)程標(biāo)志符父子進(jìn)程的區(qū)別除了進(jìn)程標(biāo)志符pID不同不同外，變量外，變量pid的值也不相同，的值也不相同，pid存放的存放的是是fork的返回值。的返回值。fork調(diào)用的一個奇妙調(diào)用的一個奇妙之處就是它僅僅被調(diào)用一次，卻能夠返回之處就是它僅僅被調(diào)用一次，卻能夠返回兩次，它可能有三種不同的返回值：兩次，它可能有三種不同的返回值：1.在父進(jìn)程中，fork返回新創(chuàng)建子進(jìn)程的進(jìn)程ID； 2.在子進(jìn)程中，fork

8、返回0； 3.如果出現(xiàn)錯誤，fork返回一個負(fù)值；實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程/ /* * fork_test2.c fork_test2.c * */ / #include#include # #inlcudeinlcude .h main() main() pid pid_t _t pid pid; ; / /* *此時僅有一個進(jìn)程此時僅有一個進(jìn)程* */ / pidpid=fork();=fork(); / /* *此時已經(jīng)有兩個進(jìn)程在同時運(yùn)行此時已經(jīng)有兩個進(jìn)程在同時運(yùn)行* */ / if(if(pidpid0) 0) printf printf(error in fo

9、rk!);(error in fork!); else if( else if(pidpid=0) =0) printf printf(I am the child , my process ID is %dn,(I am the child , my process ID is %dn,getpidgetpid();(); else else printf printf(I am the parent, my process ID is %dn,(I am the parent, my process ID is %dn,getpidgetpid();(); 實驗實驗 linuxlinux系

10、統(tǒng)編程系統(tǒng)編程思考如下兩個程序，判別總共有多少并發(fā)進(jìn)程？能否畫出其進(jìn)思考如下兩個程序，判別總共有多少并發(fā)進(jìn)程？能否畫出其進(jìn)程的家族圖程的家族圖Main()Main()fork();fork(); fork(); fork(); fork(); fork(); Main()Main() for(;) fork();for(;) fork(); Main()Main() fork(); fork(); fork(); fork(); 實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程execl命令命令ForkFork程序只能賦值一個副本，而程序只能賦值一個副本，而execexec可以運(yùn)

11、行一個新的程可以運(yùn)行一個新的程序，并覆蓋原先調(diào)用的程序空間。序，并覆蓋原先調(diào)用的程序空間。# #includeinclude /.h /* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / Int execlInt execl(const char (const char * *path,const char path,const char * *argarg_i,(char _i,(char * *)0);)0);ExeclExecl(“ (“新程序路徑新程序路徑”，“新程序名新程序名”，參數(shù)，參數(shù)，( (char char * *)0);)0);# #includeinclude /.h /

12、* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / Main()Main() printfprintf(“Ready to executing (“Ready to executing ls lsn”);n”); execlexecl(“/bin/(“/bin/ls ls”,”,”ls ls”,”-l”,(char ”,”-l”,(char * *)0);)0); 例如：例如：execlexecl_test.c_test.c實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程ExeclExecl的功能：的功能：裝載一個新的程序裝載一個新的程序, ,并將之轉(zhuǎn)換到調(diào)用進(jìn)程的內(nèi)存空間。并將之轉(zhuǎn)換到調(diào)用進(jìn)程

13、的內(nèi)存空間。如果調(diào)用成功，調(diào)用程序?qū)⒈恍碌某绦蛲耆采w，并從新程序如果調(diào)用成功，調(diào)用程序?qū)⒈恍碌某绦蛲耆采w，并從新程序的起始處開始執(zhí)行。的起始處開始執(zhí)行。結(jié)果可以認(rèn)為是創(chuàng)建一個新的進(jìn)程，但是進(jìn)程結(jié)果可以認(rèn)為是創(chuàng)建一個新的進(jìn)程，但是進(jìn)程PIDPID和原來的進(jìn)和原來的進(jìn)程相同。程相同。Main()Printf(“.”);Execl(“/bin/.);原進(jìn)程空間Ls的程序代碼的程序代碼新進(jìn)程空間實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程思考如下的例子，思考如下的例子，/ /* * fork_fork_execlexecl.c .c * */ / # #inlcudeinlcude .h mai

14、n() main() int pidint pid; ; pidpid=fork();=fork(); switch( switch(pidpid) ) case 1: case 1: printfprintf(“fork error!n”); break;(“fork error!n”); break; case 0 : case 0 : execlexecl(“/bin/(“/bin/ls ls”,”,”ls ls”,”-l”,(char ”,”-l”,(char * *)0);break;)0);break; default: default:printfprintf(“this is

15、parent doing something”);exit(0);(“this is parent doing something”);exit(0); 實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程進(jìn)程同步進(jìn)程同步- -waitwait（）（）有時候我們希望子進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，而父進(jìn)程阻塞（等待）直到有時候我們希望子進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，而父進(jìn)程阻塞（等待）直到子進(jìn)程完成任務(wù)。這個時候我們可以調(diào)用子進(jìn)程完成任務(wù)。這個時候我們可以調(diào)用wait.wait.waitwait系統(tǒng)調(diào)用會使父進(jìn)程阻塞直到某一個子進(jìn)程結(jié)束或者是系統(tǒng)調(diào)用會使父進(jìn)程阻塞直到某一個子進(jìn)程結(jié)束或者是父進(jìn)程接受到了一個信號。如果父進(jìn)程沒有子進(jìn)

16、程或者他的子父進(jìn)程接受到了一個信號。如果父進(jìn)程沒有子進(jìn)程或者他的子進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束了進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束了waitwait回立即返回回立即返回成功時成功時( (因一個子進(jìn)程結(jié)束因一個子進(jìn)程結(jié)束) )waitwait將返回子進(jìn)程的將返回子進(jìn)程的IDID，否則返否則返回回-1-1# #includeinclude /.h /* * 提供函數(shù)的定義提供函數(shù)的定義 * */ / # #include /include /* * 提供提供pidpid_t _t的定義的定義 * */ /PidPid_t wait(_t wait(int int * *status);status);實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)

17、編程系統(tǒng)編程/ /* * wait_test.c wait_test.c * */ / #include#include.h#include#include main() main() int pidint pid, ,wpidwpid; ; pidpid=fork();=fork(); if( if(pidpid=0=0） printfprintf(“this is child,my id is:%dn”,(“this is child,my id is:%dn”,gepidgepid();sleep(4);();sleep(4); else if( else if(pidpid0)0) wpidwpid=wait(0);=wait(0); printfprintf(“child %d is right,now I will continue.n”,(“child %d is right,now I will continue.n”,wpidwpid); ); exit(0); exit(0); 實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程進(jìn)程結(jié)束函數(shù)進(jìn)程結(jié)束函數(shù)exitexitExit(0) Exit(0) 正常結(jié)束正常結(jié)束Exit(1) Exit(1) 非正常結(jié)束非正常結(jié)束實驗實驗 linuxlinux系統(tǒng)編程系統(tǒng)編程二二 進(jìn)程的進(jìn)程的“軟中斷軟中斷”通信通信用于同一用