linux下进程管理实验

在Linux操作系统中，进程是程序执行的实例，是系统资源分配的基本单位。通过学习和实践Linux下的进程管理，我们可以深入理解操作系统如何管理和调度进程，以及父子进程之间的关系。本实验重点在于使用`fork()`系统调用来创建新的进程，并通过`getpid()`获取不同进程的ID来区分它们。 1. **`fork()`系统调用**： `fork()`是Linux中用于创建新进程的关键系统调用。当调用`fork()`时，当前进程（父进程）将被复制一份，形成一个新的进程（子进程）。`fork()`返回值在父进程和子进程中有所不同：在父进程中，它返回新创建子进程的PID（进程ID），而在子进程中，`fork()`返回0。因此，可以利用这个返回值来判断当前进程是父进程还是子进程。 2. **`getpid()`系统调用**： `getpid()`是用来获取当前进程ID的系统调用。在不同的进程中，`getpid()`返回的值是唯一的，可以帮助我们识别每个进程的身份。 3. **实验编程示例分析**： 实验编程示例1和2展示了如何使用`fork()`创建进程。在这两个示例中，首先调用`getpid()`打印出当前进程的ID，然后调用`fork()`创建子进程。在`if`语句中，根据`fork()`的返回值判断当前进程是父进程还是子进程，并相应地打印出进程ID。 - 在示例1中，当`pid1 == 0`时，说明这是子进程，会输出子进程的PID和其父进程的PID（此时为0，因为父进程已经执行过了这一段代码）。 - 当`pid1 > 0`时，说明这是父进程，会再次输出父进程的PID，表明父进程继续执行了后续代码。 实验编程示例2与示例1类似，但没有在子进程中返回0。这意味着子进程将继续执行，可能会导致无限循环，除非在其他地方有适当的退出条件。 4. **实验要求**： 要求编写一个程序，创建两个或更多进程，这可以通过在`fork()`之后再嵌套一层`fork()`实现，或者在一个已创建的子进程中再调用`fork()`。通过这种方式，可以观察到更复杂的父子进程关系，如孙子进程的产生，以及它们各自独立的执行轨迹。 5. **父子进程关系**： 在Linux中，父进程创建的子进程继承了父进程的大部分属性，如文件描述符、环境变量等。然而，它们拥有各自的内存空间，互不影响。系统对父子进程的调度是公平的，每个进程都有机会获得CPU执行时间。当父进程退出时，其子进程不会自动终止，除非父进程在退出前显式地等待子进程（使用`wait()`或`waitpid()`系统调用）。如果父进程不等待，子进程将成为“孤儿进程”，由系统init进程接管。 通过这个实验，不仅可以加深对Linux进程管理的理解，还能掌握如何在实际编程中运用这些知识，为后续的系统编程和进程通信打下基础。