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5.8fork父子进程

  1. 实验4-2:fork父子进程

  • 实验目的:

理解fork创建子进程的本质

?

  • 实验要求:

    1、按如下要求编写程序:

(1)、打开一个有内容的文件;

(2)、调用fork创建子进程;

(3)、读文件的第一个字符输出打印出来;

(4)、看看父进程和子进程分别读到的字符是什么

2、按如下要求编写程序:

(1)、调用fork创建子进程;

(2)、打开一个有内容的文件;

(3)、读文件的第一个字符输出打印出来;

(4)、看看父进程和子进程分别读到的字符是什么

3、比较1和2的区别

?

  • 实验步骤:
    • 父进程:parent.c

      #include <sys/types.h>

      #include <signal.h>

      #include <unistd.h>

      #include <stdio.h>

      ?

      static volatile sig_atomic_t sigflag;

      static sigset_t newmask, oldmask, zeromask;

      /* signal handler for SIGUSR1 and SIGUSR2 */

      static void sig_usr(int signo)

      {

      sigflag = 1;

      return;

      }

      void TELL_WAIT()

      {

      if(signal(SIGUSR1, sig_usr) == SIG_ERR)

      printf("signal SIGUSR1 error\n");

      if(signal(SIGUSR2, sig_usr) == SIG_ERR)

      printf("signal SIGUSR2 error\n");

      ?

      sigemptyset(&zeromask);

      ?

      sigemptyset(&newmask);

      sigaddset(&newmask, SIGUSR1);

      sigaddset(&newmask, SIGUSR2);

      ?

      /* block SIGUSR1 and SIGUSR2, and save current signal mask */

      if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)

      printf("SIG_BLOCK error\n");

      }

      void TELL_PARENT(pid_t pid)

      {

      kill(pid, SIGUSR2); /* tell parent we are done */

      }

      void WAIT_PARENT()

      {

      while(sigflag == 0)

      sigsuspend(&zeromask); /* wait for parent */

      ?

      sigflag = 0;

      ?

      /* reset signal mask */

      if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)

      printf("SIG_SETMASK error\n");

      }

      void TELL_CHILD(pid_t pid)

      {

      kill(pid, SIGUSR1);

      }

      void WAIT_CHILD()

      {

      while(sigflag == 0)

      sigsuspend(&zeromask); /* wait for parent */

      ?

      sigflag = 0;

      ?

      /* reset signal mask */

      if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)

      printf("SIG_SETMASK error\n");

      }

      void do_task(char *task_str)

      {

      printf("%s\n", task_str);

      }

      /* parent goes first program */

      int main()

      {

      pid_t pid;

      ?

      TELL_WAIT();

      ?

      pid = fork();

      if(pid < 0) {

      printf("fork error\n");

      }

      else if(pid == 0) {

      WAIT_PARENT();

      do_task("child task\n");

      }

      else {

      do_task("parent task\n");

      TELL_CHILD(pid);

      }

      ?

      return 0;

      }

      ?

?

  • 子进程child.c:

    #include <sys/types.h>

    #include <signal.h>

    #include <unistd.h>

    #include <stdio.h>

    ?

    static volatile sig_atomic_t sigflag;

    static sigset_t newmask, oldmask, zeromask;

    /* signal handler for SIGUSR1 and SIGUSR2 */

    static void sig_usr(int signo)

    {

    sigflag = 1;

    return;

    }

    void TELL_WAIT()

    {

    if(signal(SIGUSR1, sig_usr) == SIG_ERR)

    printf("signal SIGUSR1 error\n");

    if(signal(SIGUSR2, sig_usr) == SIG_ERR)

    printf("signal SIGUSR2 error\n");

    ?

    sigemptyset(&zeromask);

    ?

    sigemptyset(&newmask);

    sigaddset(&newmask, SIGUSR1);

    sigaddset(&newmask, SIGUSR2);

    ?

    /* block SIGUSR1 and SIGUSR2, and save current signal mask */

    if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)

    printf("SIG_BLOCK error\n");

    }

    void TELL_PARENT(pid_t pid)

    {

    kill(pid, SIGUSR2); /* tell parent we are done */

    }

    void WAIT_PARENT()

    {

    while(sigflag == 0)

    sigsuspend(&zeromask); /* wait for parent */

    ?

    sigflag = 0;

    ?

    /* reset signal mask */

    if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)

    printf("SIG_SETMASK error\n");

    }

    void TELL_CHILD(pid_t pid)

    {

    kill(pid, SIGUSR1);

    }

    void WAIT_CHILD()

    {

    while(sigflag == 0)

    sigsuspend(&zeromask); /* wait for parent */

    ?

    sigflag = 0;

    ?

    /* reset signal mask */

    if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)

    printf("SIG_SETMASK error\n");

    }

    void do_task(char *task_str)

    {

    printf("%s\n", task_str);

    }

    ?

    ?

    /* child goes first program*/

    int main()

    {

    pid_t pid;

    ?

    TELL_WAIT();

    ?

    pid = fork();

    if(pid < 0) {

    printf("fork error\n");

    }

    else if(pid == 0) {

    do_task("child task\n");

    TELL_PARENT(getppid());

    }

    else {

    WAIT_CHILD();

    do_task("parent task\n");

    }

    ?

    return 0;

    }

  • 编译运行:

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4、实验结论

fork创建进程之后再打开文件,文件在主进程和子进程分别执行打开

打开文件的文件记录表分别被父子进程创建,对应有2个读写位置

所以2个进程都读到第一个字符a

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  • 实验总结:

    1、多个进程对同一文件读操作不会相互干扰

    2、这是建立在各个进程都执行open文件前提下的

    3、每open一次,系统会在该进程的用户空间创建一个文件记录表,记录了打开文件的状态信息(包括文件读写偏移位置)

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实验心得:

????Linux是出了名的多线程的操作实验,该实验实现一个父进程和一个子进程,两者实现信息的交流。上面是我的实现过程。谢谢。

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