「操作系统实验」计算机操作系统第一次实验——进程的建立（报告版）

操作系统实验

供大家交流学习，最好自己动手做，这样才有最深切的体会。

1.实验目的

学会通过基本的linux进程控制函数创建子进程，并实现协同工作。创建两个进程，让子进程读取输入，父进程等待子进程读完文件后继续执行。

2.实验软硬件环境

安装windows7的计算机
VMware软件，在其上安装有ubuntu 虚拟机

3.实验内容

1.掌握vfork()、fork()、waitpid()等函数的使用。

2.用以上函数在Linux操作系统创建子进程，子进程创建文件，父进程等待子进程完成后读取文件，并使父子进程分别修改资源，了解vfork()和fork()的区别。

4.实验程序及分析

实验程序：

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<unistd.h>
//创建子进程fork（）是简单的拷贝，而vfork（）类似于线程，强制执行子进程让父进程阻塞，在子进程执行exit前子进程共享父进程的数据，子进程结束后在运行父进程。
int main()
{
	pid_t child;
	int i=0;
	printf("i = %d\n",i);
	char str[50];
	puts("1.excute");
	child = vfork();
	//child = fork();
//无论父子进程都是从fork或vfork后运行的，fork创建了子进程后，在子进程中返回0，在父进程中返回子进程的pid。

	puts("2.excute");
	
	if(child== -1)
	{
		pERROR("fork");
		puts("fail to create a sup process");
		exit(1);
	}
	else if(child == 0)
	{
		puts("\nin child:");
		printf("\tchild pid = %d\n",getpid());
		printf("\tchild ppid = %d\n",getppid());
		puts("writing in file :\n This is my work\n");
		FILE  *fp = fopen("123.txt","w");
		fprintf(fp,"%s","This is my work");		
		fclose(fp);
		i++;
		printf("i = %d\n",i);
		exit(0);
	}
	else
	{
		waitpid(child,NULL,0);
//等待pid为child的子进程运行，当子进程运行完后父进程运行。
		puts("\nin parent:");
		puts("reading form file ...");
		FILE *fp = fopen("123.txt","r");
		fgets(str,50,fp);
		puts(str);
		fclose(fp);
		i++;
		printf("i = %d\n",i);
		exit(0);
	}
	return 0;
}

终端结果：

vfork（）：

fork（）：

分析：

由以上代码，分别运行vfork()和fork()函产生子进程的结果有所不同，通过这些可以知道：

vfork()创建子进程后强制优先执行子进程，将父进程阻塞，只有当子进程运行完之后才运行父进程的代码。所以vfork()的运行结果中子进程的2.excute和父进程的2.excute没有连在一起。而是分开了。又因为父子进程是共享地址空间的，故子进程对i++的操作会影响父进程，父进程中输出i=2.

fork()运行结果就与vfork()不同了。因为fork()是对父进程的简单拷贝，且可以与父进程并发执行。故子进程的2.excute和父进程的2.excute连在一起。且子进程中i++对父进程没有影响，故父进程中的i=1.父进程中waitpid（）函数使得父进程在运行else分支代码前要等待子进程。