优秀的进程，从创建开始~

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• *优秀的进程，从创建开始~*
• 前言：
• • • 实验所涉及的函数调用：
    • • 1、fork函数
      • 2、wait函数
      • 3、exit函数
• 正文：
• • • [实验目的]：
    • [实验内容]：
    • • 一、进程的创建：
      • 二、根据进程树编写程序：
      • 三、根据程序画进程树：
    • [实验感想]:

前言：

在实验前，需要先了解一些基本知识~

实验所涉及的函数调用：

1、fork函数

功能：***创建一个新的子进程***。其子进程会复制父进程的数据与堆栈空间，并继承父进程的用户代码、组代码、环境变量、已打开的文件代码、工作目录和资源限制。注意：子进程总是从fork之后开始复制父进程的。
系统调用格式： int fork()
如果Fork调用成功，则在父进程会返回新建立的子进程标识符（PID），而在新建立的子进程中则返回0。如果fork失败则直接返回-1。
调用fork（）函数需要包含头文件#include <unistd.h>

2、wait函数

功能：等待子进程运行结束。如果子进程没有完成，父进程一直等待。wait( )将调用进程挂起，直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号为止。如果在wait( )前已有子进程暂停或终止，则调用进程做适当处理后便返回。调用wait（）函数需要包含头文件#include <sys/wait.h>
系统调用格式：int wait(status)

3、exit函数

功能：终止进程的执行。其中，status是返回给父进程的一个整数。为了及时回收进程所占用的资源并减少父进程的干预，UNIX/LINUX利用exit( )来实现进程的自我终止，通常父进程在创建子进程时，应在进程的末尾安排一条exit( )语句，使子进程自我终止。exit(0)表示进程正常终止，exit(1)表示进程运行有错，异常终止。调用exit（）函数需要包含头文件：#include<stdlib.h>
系统调用格式：void exit(status)

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

正文：

[实验目的]：

1、掌握进程的概念，进一步理解进程和程序的区别。
2、认识和了解并发执行的实质。
3、掌握fork（）、wait（）、exit（）函数。

[实验内容]：

一、进程的创建：

在Linux系统，创建C文件的方法，详情请见我的第一篇博文~

进程的创建：编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每个进程在屏幕上显示一个字符；父进程显示字符“f”，两个子进程分别显示字符“s” 和“d”。多次运行可执行程序，观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。画出进程树的结构图。

代码：

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/wait.h>
  int  main()
    { int  p1, p2,pid;
    while((p1=fork())== -1);
    printf("ok....\n");  // 创建成功为止
    if(p1==0){    //如果是子进程
       
       		putchar('s');
       		printf("  ");
       		printf("i am the child1:%d   ",getpid());
       		printf("the return value:%d\n",p1);
       		exit(0);
       
       }
    else            
      { while((p2=fork())==-1);
        if(p2==0){ 
        	putchar('d');
            printf("  ");
            printf("i am the child2:%d   ",getpid());
            printf("the return value:%d\n",p2);
            }
           
        else{
            pid=wait(0);
            putchar('f');
            printf("  ");
            printf("i am the father:%d   the return value:%d\n",getpid(),pid);      
       }
     } 
     }

结果：

yzy@yzy-virtual-machine:~/new$ ./dd.out
ok....
ok....
s  i am the child1:2830   the return value:0
d  i am the child2:2831   the return value:0
f  i am the father:2829   the return value:2830

***分析：如上图，可清晰得出进程间的关系。

由前言可知，父进程会返回新建立的子进程标识符（PID），而在新建立的子进程中则返回0。

**** OK出现两次的原因：

由前言可知，子进程总是从fork之后开始复制父进程的！！所以在第一个fork 语句后，有两个进程，一个是父进程，另一个是子进程1，去执行OK语句。

******进程树：

二、根据进程树编写程序：

##编写程序创建进程树如图所示，在每个进程中显示当前进程标识符PID号和父进程标识符。

代码：
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
 
int main(){
    	int pid,pid2,pid3,pid4;
        pid=fork();
        if(pid<0)       
                printf("error occurred!\n");
        else if(pid==0) /* 如果是子进程 */
                {
                        printf("我是子进程b,进程号是%d\n",getpid());
                        int pid1;
                        pid1 = fork();
                        if(pid1==0){
                                printf("我是子进程b的子进程c，进程号是%d\n",getpid());
                                exit(0);
                        }
                }
        else{
                printf("我是父进程a,进程号是%d\n",getpid());
                pid4=fork();
                if(pid4==0){
                        printf("我是子进程d,进程号是%d\n",getpid());                   
                        pid2=fork();      
                        if(pid2==0){
                      	  printf("我是子进程d的子进程e，进程号是%d\n",getpid());
                    }
                        else{
                          pid3=fork();
                          if(pid3==0){
                          printf("我是子进程d的子进程f，进程号是%d\n",getpid());
                          exit(0);}}
                                                  }}       
        return 0;
}

结果：

yzy@yzy-virtual-machine:~/new$ ./c.out
我是父进程a,进程号是3187
我是子进程b,进程号是3188
我是子进程d,进程号是3189
我是子进程b的子进程c，进程号是3190
我是子进程d的子进程e，进程号是3191
我是子进程d的子进程f，进程号是3192

三、根据程序画进程树：

在Linux系统中运行下面的程序，最多可产生多少个进程，试画出进程家族树。
main()
{
fork();
fork();
}

代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include <sys/wait.h>

int main()
{int m,n,k;
m=fork();
printf("hee   ");
printf("pid:%d   ",getpid());
printf("the return value:%d\n",m);

n=fork();
printf("ha    ");
printf("pid:%d   ",getpid());
printf("the return value:%d\n",n);

}

结果：

yzy@yzy-virtual-machine:~/new$ ./hh.out
hee   pid:3312   the return value:3313
hee   pid:3313   the return value:0
ha    pid:3312   the return value:3314
ha    pid:3313   the return value:3315
ha    pid:3314   the return value:0
ha    pid:3315   the return value:0

*****进程树：

[实验感想]:

（1）系统是怎样创建进程的？
一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
（2）当首次调用新创建进程时，其入口在哪里？
fork调用成功后，子进程与父进程并发执行相同的代码。但由于子进程也继承了父进程的程序指针，所以子进程是从fork（）后的语句开始执行(也就是新进程调用的入口)。fork()创建成功，返回值对子进程是0，对父进程是子进程的pid（一个正整数）。在调用fork()后，父进程和子进程均从下一条语句开始执行。另外fork在子进程和父进程中的返回值是不同的。在父进程中返回子进程的PID，而在子进程中返回0。所以可以在程序中检查PID的值，使父进程和子进程执行不同的分支。
（3）当前运行的程序（主进程）的父进程是什么？
这里调用fork创建新进程的进程即为父进程，而相对应的为其创建出的进程则为子进程，因而除了进程0以外的进程都只有一个父进程，但一个进程可以有多个子进程。

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