深大操作系统实验一：并发程序设计

前言

第一个实验就把我干碎了！好大的压力呀。操作系统像一座大山，压在我的狗脑子上，一点气都喘不过来。

在无数次的摆烂，抄代码，百度之后，我最终还是挺过来了，并且踉跄地把实验写完。我踩了无数个坑，分享一下我自己的实验思路。

你需要一台 linux，并且安装了 ps，pstree 等命令，他们属于 psmisc 包。

预备部分

学习 top、ps、pstree 和 kill 等命令的使用。

能通过 top 和 ps j 命令查看进程号、父进程号、可执行文件名（命令）、运行状态信息，能通过 pstree 查看系统进程树；

能通过 kill 命令杀死制定 pid 的进程。

学习 /proc/PID/maps 的输出信息。

了解 /porc/PID/status 中各项内容的。

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这个直接一路打命令就完事了。。。直接贴过程：

使用 top 命令查看各进程的系统资源占用情况：

再来使用 ps 命令，查看当前进行的进程信息快照：

我们编写一段简单的 c 程序。产生两个进程，并且通过 getchar() 进行阻塞。将该文件保存为 1.c，文件的内容如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
   
    pid_t pid = fork();

    if(pid < 0) printf("error!");   // error ckeck
    if(pid == 0) getchar();         // child progress
    if(pid > 0) getchar();          // parent progress

    return 0;
}

然后将程序上传到云服务器，这里通过 WinSCP 软件进行：

注：
如果你是虚拟机，那直接传磁盘就好了
这里我是租的云服务器

然后使用命令 gcc 1.c -o hello 进行编译：

随后执行该文件，通过命令 ./hello & 执行，此处 & 表示在后台执行即可。这里比对前后进程信息，可以发现我们产生了两个进程：

然后使用 pstree 命令查看进程之间的关系，我们选择 7444 号进程。命令为：pstree -p 7444，可以看到结果如下：

7444 号进程产生了 7445 号子进程！也可以通过 pstree -p 来查看完整的系统进程树并且确定 hello 的位置：

最后我们 kill 掉父进程 7444，使用 kill -Kill 7444，结果如下：

将父进程 kill 掉，子进程也随着消失。再次启动 hello，此时 hello 换了个号 8935 了：

查看 8935 号线程的内存映射信息，通过命令 cat /proc/线程id/maps 即可：

比如 hello 的栈空间，虚拟变量，虚拟动态共享变量，虚拟系统调用的地址。再通过命令 cat /proc/线程id/status 进行进程状态的查看：

操作部分

大的要来了。

1.使用 fork 创建进程

使用 fork() 创建子进程，形成以下父子关系：

要求：并通过 /proc 文件系统，检查进程的 pid 和 ppid 证明你成功创建相应的父子关系，并用 pstree 验证其关系。

1A. 创建 10 个子进程。

循环 10 次，每次都 fork 一下即可，下面是代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
   
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
   
        pid_t pid = fork();
        if(pid < 0) printf("error!");   // error ckeck
        if(pid == 0) break;             // child progress
        if(pid > 0) continue;           // parent progress
    }
    getchar();  // prevent exit

    return 0;
}

将上述代码保存为 t1a.c，意为第一题的 a 部分。然后编译并且执行该代码，可以看到产生了 1+10=11 个进程：

然后依次查看进程 13819~13828 号的 status 信息，检查 PPid 字段以验证其父亲是哪位进程。通过命令：cat …/…/…/proc/138xx/status | head -n 10依次查看：

可以看到 10 个子进程的父进程都是 13818，也可以通过 pstree 来验证。执行命令：pstree -p 13818 可以发现 10 个子进程：

1B. 10 层子进程嵌套

只要在 A 题的基础上交换一下父子进程两个 if 即可。如果是父进程我们直接 break，而子进程则继续 continue，继续产生子子进程。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
   
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
   
        pid_t pid = fork();
        if(pid <