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：

  

  

  

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

• 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）

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。