使用forkexit和exec系統(tǒng)調(diào)用編寫多進(jìn)程程序

本文格式為Word版，下載可任意編輯——使用forkexit和exec系統(tǒng)調(diào)用編寫多進(jìn)程程序4.3使用fork、exit和exec系統(tǒng)調(diào)用編寫多進(jìn)程程序

本試驗將通過編寫fork等系統(tǒng)調(diào)用的程序，加深對系統(tǒng)進(jìn)程及其控制的了解。fork后父子進(jìn)程會同步運行，但父子進(jìn)程的返回順序是不確定的。設(shè)兩個變量global和test來檢測父子進(jìn)程共享資源的狀況。同時在進(jìn)程退出時對exit和_exit的區(qū)別進(jìn)行測試和說明。

1．fork

#include#include#include#include#include#include//#includeintglobal=22;

charbuf[]=\

intmain(void){

inttest=0,stat;pid_tpid;

if(write(STDOUT_FILENO,buf,sizeof(buf)-1)!=sizeof(buf)-1)

perror(\printf(\/*fork*/

pid=fork();/*weshouldchecktheerror*/if(pid==-1){

perror(\exit;}

/*ifthepid=0thenitisthechild*/elseif(pid==0){global++;test++;

printf(\exit(0);}

/*elsebetheparent*/global+=2;test+=2;

printf(\exit(0);

//printf(\//_exit(0);}

編譯執(zhí)行，并分析結(jié)果：[root@localhostroot]#./testthetestcontent!forktest!

global=23test=1Child,myPIDis2751global=24test=2Parent,myPIDis2750

可以看出父子進(jìn)程打印出了各自的進(jìn)程號和對應(yīng)變量的值，顯然global和test在父子進(jìn)程間是獨立的，其各自的操作不會對對方的值有影響。將上述代碼最終的兩行代碼替換為解釋掉的_exit(0)行，重新編譯，查看結(jié)果，解釋原因：

[root@localhostroot]#./testthetestcontent!forktest!

global=23test=1Child,myPIDis2771

父進(jìn)程的信息沒有打印出來，其原因是：_exit()函數(shù)直接使進(jìn)程中止運行，清除其使用的內(nèi)存空間，并銷毀其在內(nèi)核中的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；而exit()函數(shù)則在這些基礎(chǔ)上作了一些包裝，在執(zhí)行退出之前加了若干道工序。exit()函數(shù)在調(diào)用exit系統(tǒng)調(diào)用之前要檢查文件的開啟狀況，把文件緩沖區(qū)中的內(nèi)容寫回文件，即會\清理I/O緩沖\。若將上述_exit(0)改為exit(0)，則確定會有打印。另外，需要注意換行符\\n會引起IO的清理操作，若下面的語句printf(\Parent,myPIDis%d\加上\\n，則調(diào)用_exit(0)的結(jié)果和調(diào)用exit(0)的結(jié)果是一樣的。

2．vfork的特點

將上述代碼的pid=fork();改為pid=vfork();編譯后運行結(jié)果如下：[root@localhostroot]#./testthetestcontent!forktest!

global=23test=1Child,myPIDis2849global=25test=3Parent,myPIDis2848

可以看出，vfork與fork區(qū)別在于共享的資源不一樣，vfork調(diào)用后，子進(jìn)程先對global和test加1，父進(jìn)程運行時，在其基礎(chǔ)之上再加2，得到上述運行結(jié)果。即vfork的特點是：在調(diào)用execv或者exit前子進(jìn)程對變量的修改會影響到父進(jìn)程，即他們是共享的；

特別注意：父進(jìn)程等待子進(jìn)程調(diào)用execv或exit才繼續(xù)執(zhí)行。則若子進(jìn)程依靠父進(jìn)程的進(jìn)一步動作時，父進(jìn)程又必需阻塞到子進(jìn)程調(diào)用execv或者exit才會往下執(zhí)行，此時就會造成“死鎖〞。讀者可自己設(shè)計測試一下這種“死鎖〞狀態(tài)。

4.4使用fork和exec系統(tǒng)調(diào)用編寫執(zhí)行命令的程序

本試驗將通過編寫fork和exec等系統(tǒng)調(diào)用的程序，加深對系統(tǒng)進(jìn)程及其控制的了解。fork后調(diào)用exec族函數(shù)來調(diào)用系統(tǒng)命令或者程序來實現(xiàn)系統(tǒng)shell功能。

execv函數(shù)族的使用

注意點：調(diào)用execv后,程序不再返回！在上述代碼基礎(chǔ)上，在子進(jìn)程的退出代碼前參與如下代碼：

printf(\if(execl(\

perror(\

printf(\exit(0);

編譯運行后結(jié)果為：[root@localhostroot]#./testthetestcontent!forktest!

global=23test=1Child,myPIDis2909

USERPID%CPU%MEMVSZRSSTTYSTATSTARTTIMECOMMANDroot27190.00.643601032pts/1S23:140:00/bin/bashroot29080.00.11340276pts/1R23:380:00./testroot29090.00.42684736pts/1R23:380:00ps-auglobal=25test=3Parent,myPIDis2908

4．waitpid的作用是等待子進(jìn)程退出并回收其資源，同時可以通過WIFEXITED等宏調(diào)用可以檢測子進(jìn)程退出的狀態(tài)。在第一個例如fork使用的代碼基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，添加檢測進(jìn)程退出狀態(tài)的子函數(shù)，參考代碼如下：

voidexit_check(intstat){if(WIFEXITED(stat))

printf(\elseif(WIFSIGNALED(stat))

printf(\\\n\#ifdefWCOREDUMP/

WCOREDUMP(stat)?\#else\\

#endif//條件編譯，如WIFSIGNALED(stat)為非0，

//且此進(jìn)程產(chǎn)生一個內(nèi)存映射文件(coredump)則返回非0elseif(WIFSTOPPED(stat))//假使子進(jìn)程暫停(stopped)則返回非0printf(\}

在父進(jìn)程處理global和test變量前參與如下代碼:

if(waitpid(pid,//thestatusofexitcheck編譯運行后結(jié)果為：[root@localhostroot]#./testthetestcontent!forktest!