文章目录

1.关于实验前环境准备
2.关于可能用到的命令
3.关于makefile
4.关于实验说明
5.关于实验指导的程序
6.关于独立实验
Q(跪求大佬解答)？

1.关于实验前环境准备

要准备好C语言的编译环境，安装方法为sudo apt-get install gcc
相信大家编译环境都已经准备好了，这里因为已经安装好了，就不重复安装了，有问题百度上面也有详细的解决方案~

2.关于可能用到的命令

sudo
表示 “superuser do”，它允许已验证的用户以其他用户的身份来运行命令。
用法：
sudo 选项参数
我们可以用sudo su来永久性获取root权限
PS：输入命令后是需要输入密码的，Linux中的密码是不显示的，所以大家不必疑惑

cd：
功能： Change Directory 切换目录
命令格式：cd [相对路径或绝对路径或特殊符号]
用法：
1.不加参数时，默认切换到用户主目录
2.接绝对路径或相对路径，切换到对应目录
3.接特殊符号，进入到对应表示目录
~进入用户主目录；
-返回进入此目录之前所在的目录；
…返回上级目录；
…/…返回上两级目录；
!$把上个命令的参数作为cd参数使用。

touch
功能：创建一个文件
命令格式：touch 文件名
例如：touch hello.c //用于创建一个hello.c文件

gcc
功能：编译C语言文件
命令格式：
1)gcc -o 指定文件名文件
2)gcc 文件
前者会生成指定文件名的编译文件，后者会生成一个a.out文件

3.关于makefile

Linux Makefile是用于自动编译和链接的，一个工程有很多文件组成，每一个文件的改变都会导致工程的重新链接，但是不是所有的文件都需要重新编译，Linux Makefile中纪录有文件的信息，在Linux Makefile时会决定在链接的时候需要重新编译哪些文件。
在实验过程中我们可以不用多文件直接编译运行，这样就不需要用到makefile了，但是也可以像实验指导手册用多文件，然后用makefile来编译运行

4.关于实验说明

与进程创建、执行有关的系统调用说明

进程可以通过系统调用 fork()创建子进程并和其子进程并发执行.子进程初始的执行映像是父进程的一个复本.子进程可以通过exec()系统调用族装入一个新的执行程序。父进程可以使用 wait()或 waitpid()系统调用等待子进程的结束并负责收集和清理子进程的退出状态。

fork()系统调用语法:

#include <unistd.h>
pid_t fork(void); fork
成功创建子进程后将返回子进程的进程号,不成功会返回-1. exec 系统调用有一组 6 个函数,其中示例实验中引用了 execve
系统调用语法:
#include <unistd.h>
int execve(const char *path, const char*argv[], const char * envp[]);
path 要装入的新的执行文件的绝对路径名字符串. argv[] 要传递给新执行程序的完整的命令参数列表(可以为空). envp[] 要传递给新执行程序的完整的环境变量参数列表(可以为空). Exec
执行成功后将用一个新的程序代替原进程，但进程号不变，它绝不会再返回到调用进程了。如果 exec 调用失败，它会返回-1。

wait() 系统调用语法:

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int*status);
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int option);
status 用于保留子进程的退出状态第二部分操作系统算法实验 pid 可以为以下可能值：
-1 等待所有 PGID 等于 PID 的绝对值的子进程
1 等待所有子进程
0 等待所有 PGID 等于调用进程的子进程
>0 等待 PID 等于 pid 的子进程
option 规定了调用 waitpid 进程的行为：
WNOHANG 没有子进程时立即返回
WUNTRACED没有报告状态的进程时返回
wait 和 waitpid 执行成功将返回终止的子进程的进程号，不成功返回-1。

getpid()系统调用语法:

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);
getpid 返回当前进程的进程号，getppid 返回当前进程父进程的进程号

与进程控制有关的系统调用说明

可以通过信号向一个进程发送消息以控制进程的行为。信号是由中断或
异常事件引发的，如：键盘中断、定时器中断、非法内存引用等。信号的名字都以 SIG 开头，例如 SIGTERM、SIGHUP。可以使用kill -l 命令查看系统当前的信号集合。
信号可在任何时间发生，接收信号的进程可以对接收到的信号采取3种处理措施之一：
①忽略这个信号
②执行系统默认的处理
③捕捉这个信号做自定义的处理

信号从产生到被处理所经过的过程：

产生 (generate)-> 挂起 (pending)-> 派送 (deliver)-> 部署 (disposition) 或忽略 (igore)
一个信号集合是一个C 语言的 sigset_t 数据类型的对象，sigset_t 数据类型定义在<signal.h>中。被一个进程忽略的所有信号的集合称为一个信号掩码(mask)。

从程序中向一个进程发送信号有两种方法：
调用shell 的 kill 命令，调用kill系统调用函数。kill能够发送除杀死一个进程(SIGKILL、SIGTERM、SIGQUIT) 之外的其他信号，例如键盘中断(Ctrl+C)信号 SIGINT,进程暂停(Ctrl+Z)信号 SIGTSTP 等等。
调用Pause 函数会令调用进程的执行挂起直到一个任意信号到来后再继续运行。
调用 sleep函数会令调用进程的执行挂起睡眠指定的秒数或一个它可以响应的信号到来后继续执行。
每个进程都能使用 signal函数定义自己的信号处理函数，捕捉并自行处理接收的除 SIGSTOP 和 SIGKILL 之外的信号。

以下是有关的系统调用的语法说明。

kill 系统调用语法：
#include <sys/types.h>
#include<signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);
pid 接收信号的进程号
signal 要发送的信号
kill 发送成功返回接收者的进程号，失败返回-1。
pause 系统调用语法：
＃include <unistd.h>
int pause(void);
pause 挂起调用它的进程直到有任何信号到达。调用进程不自
定义处理方法，则进行信号的默认处理。只有进程自定义了信号处理方法捕获并处理了一个信号后，pause 才会返回调进程。pause 总是返回-1,并设置系统变量 errno 为 EINTR。
sleep 系统调用语法：
#include <unistd.h>
unsigned int sleep(unsigned int seconds);
seconds 指定进程睡眠的秒数如果指定的秒数到，sleep 返回 0。
signal 系统调用语法为:
#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
signum 要捕捉的信号 handler
进程中自定义的信号处理函数名
signal 调用成功会返回信号处理函数的返回值，不成功返回-1,并设置系统变量 errno 为SIG_ERR。

5.关于实验指导的程序

打开一终端命令行窗体，新建一个文件夹，在该文件夹中建立以下名为pctl.c
的C语言程序,代码如下：

#include "pctl.h"
int main(int argc, char *argv[]) {int i;int pid;                                 //存放子进程号int status;                              //存放子进程返回状态char *args[] = {"/bin/ls", "-a", NULL};  //子进程要缺省执行的命令signal(SIGINT, (sighandler_t)sigcat);  //注册一个本进程处理键盘中断的函数pid = fork();                          //建立子进程if (pid < 0)                           // 建立子进程失败?{printf("Create Process fail!\n");exit(EXIT_FAILURE);}if (pid == 0)  // 子进程执行代码段{//报告父子进程进程号printf("I am Child process %d\nMy father is %d\n", getpid(), getppid());pause();  //暂停，等待键盘中断信号唤醒//子进程被键盘中断信号唤醒继续执行printf("%d child will Running: \n", getpid());  //if (argv[1] != NULL) {//如果在命令行上输入了子进程要执行的命令//则执行输入的命令for (i = 1; argv[i] != NULL; i++) printf("%s ", argv[i]);printf("\n");//装入并执行新的程序status = execve(argv[1], &argv[1], NULL);} else {//如果在命令行上没输入子进程要执行的命令//则执行缺省的命令for (i = 0; args[i] != NULL; i++) printf("%s ", args[i]);printf("\n");//装入并执行新的程序status = execve(args[0], args, NULL);}} else  //父进程执行代码段{printf("\nI am Parent process %d\n", getpid());  //报告父进程进程号if (argv[1] != NULL) {//如果在命令行上输入了子进程要执行的命令//则父进程等待子进程执行结束printf("%d Waiting for child done.\n\n", pid);waitpid(pid, &status, 0);  //等待子进程结束printf("\nMy child exit! status = %d\n\n", status);} else {//如果在命令行上没输入子进程要执行的命令//唤醒子进程，与子进程并发执行不等待子进程执行结束，if (kill(pid, SIGINT) >= 0)printf("%d Wakeup %d child.\n", getpid(), pid);printf("%d don't Wait for child done.\n\n", getpid());}}return EXIT_SUCCESS;
}

再建立以下名为 pctl.h 的 C 语言头文件，代码如下：

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
//进程自定义的键盘中断信号处理函数
typedef void (*sighandler_t)(int);
void sigcat() { printf("%d Process continue\n", getpid()); }

建立以下项目管理文件 Makefile，文件内容如下

head = pctl.h
srcs = pctl.c
objs = pctl.o
opts = -g -c
all: pctl
pctl: $(objs)
gcc $(objs) -o pctl
pctl.o: $(srcs) $(head)
gcc $(opts) $(srcs)
clean:
rm pctl *.o

输入 make 命令编译连接生成可执行的 pctl 程序
$gmake
gcc -g -c pctl.c
gcc pctl.o -o pctl

执行 pctl 程序
进程号是动态产生的,每次执行都不相同
./pctl

再执行
./pctl /bin/ls -l
可以看到这一次子进程仍然被挂起，而父进程则在等待子进程的完成。
输入ctrl+z可以看到[1]+ 已停止 ./pctl /bin/ls -l
输入ps -l显示

最后输入fg显示

具体详细内容可以参照实验指导手册

6.关于独立实验

参考以上示例程序中建立并发进程的方法，编写一个多进程并发执行程序。父进
程首先创建一个执行ls命令的子进程然后再创建一个执行ps命令的子进程，并控制 ps 命令总在 ls 命令之前执行。

我们可以像实验样例一样建立两个文件，需要利用makefile文件

步骤一：先建立头文件，头文件中包含一个进程自定义的键盘中断信号处理函数代码如下：

/** @Author: Henry* @Date: 2021-03-22 15:58:15* @LastEditors: Henry* @LastEditTime: 2021-03-22 15:59:00*/
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
//进程自定义的键盘中断信号处理函数
typedef void (*sighandler_t)(int);
void sigcat() { printf("%d 进程继续\n", getpid()); }
//getpid 返回当前进程的进程号，getppid 返回当前进程父进程的进程号

步骤二：通过代码调用头文件，实现题目要求，代码如下：

/** @Author: Henry* @Date: 2021-03-22 15:58:15* @LastEditors: Henry* @LastEditTime: 2021-03-27 23:25:57*/
#include "pctl.h"//ls命令：列出目标目录中所有的子目录和文件
//ps命令：process status,列出系统中运行的进程及状态；
int main(int argc, char *argv[]) {int status1, status2;signal(SIGINT, (sighandler_t)sigcat);     // 申请中断char *args1[] = {"/bin/ls", "-a", NULL};  //两个进程char *args2[] = {"/bin/ps", "-a", NULL};int pid1 = fork();if (pid1 < 0) {printf("创建进程失败\n");}if (pid1 == 0) {printf("ls %d号子进程启动\n", getpid());printf("暂停，等待键盘的中断信号唤醒\n");pause();  // 等待中断printf("ls %d号子进程开始执行\n", getpid());status1 = execve(args1[0], args1, NULL);exit(0);} else {// 父进程printf("\n %d号父进程启动\n ", getpid());int pid2 = fork();if (pid2 > 0)  //只有pid2结束才运行{printf("ps %d号子进程结束了\n", pid2);printf("ls %d号进程正在工作\n", pid1);waitpid(pid2, &status2, 0);//waitpid 执行成功将返回终止的子进程的进程号，不成功返回-1。kill(pid1, SIGINT);  //运行p1waitpid(pid1, &status1, 0);printf("ls %d号进程结束了\n", pid1);printf("%d号父进程结束了\n", getpid());exit(0);}if (pid2 < 0) {printf("进程创建失败\n");}if (pid2 == 0) {printf("ps %d号进程启动\n ", getpid());status2 = execve(args2[0], args2, NULL);}}return 0;
}

步骤三：
创建makefile文件
文件内容如下：

head = pctl.h
srcs = test.c
objs = test.o
opts = -g -c
all: test
pctl: $(objs)gcc $(objs) -o test
pctl.o: $(srcs) $(head)gcc $(opts) $(srcs)
clean:
rm test *.o

最后输入命令来执行程序查看结果

实验用到的文件

懒人方法：
直接在桌面创建test.c文件
代码如下：

/** @Author: Henry* @Date: 2021-03-22 15:58:15* @LastEditors: Henry* @LastEditTime: 2021-03-27 23:25:57*/
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
//进程自定义的键盘中断信号处理函数
void sigcat() { printf("%d Process continue\n", getpid());
}//ls命令：列出目标目录中所有的子目录和文件
//ps命令：process status,列出系统中运行的进程及状态；
int main(int argc, char *argv[]) {int status1, status2;signal(SIGINT, (sighandler_t)sigcat);     // 申请中断char *args1[] = {"/bin/ls", "-a", NULL};  //两个进程char *args2[] = {"/bin/ps", "-a", NULL};int pid1 = fork();if (pid1 < 0) {printf("创建进程失败\n");}if (pid1 == 0) {printf("ls %d号子进程启动\n", getpid());printf("暂停，等待键盘的中断信号唤醒\n");pause();  // 等待中断printf("ls %d号子进程开始执行\n", getpid());status1 = execve(args1[0], args1, NULL);exit(0);} else {// 父进程printf("\n %d号父进程启动\n ", getpid());int pid2 = fork();if (pid2 > 0)  //只有pid2结束才运行{printf("ps %d号子进程结束了\n", pid2);printf("ls %d号进程正在工作\n", pid1);waitpid(pid2, &status2, 0);//waitpid 执行成功将返回终止的子进程的进程号，不成功返回-1。kill(pid1, SIGINT);  //运行p1waitpid(pid1, &status1, 0);printf("ls %d号进程结束了\n", pid1);printf("%d号父进程结束了\n", getpid());exit(0);}if (pid2 < 0) {printf("进程创建失败\n");}if (pid2 == 0) {printf("ps %d号进程启动\n ", getpid());status2 = execve(args2[0], args2, NULL);}}return 0;
}

然后执行gcc text.c -o test.o和./test.o即可
或者gcc text.c -o test和./test

Q(跪求大佬解答)？

萌新提问：

gcc test.c -o test和gcc test.c -o test.o生成的文件都可以执行，两者有什么区别?

为什么文件夹中运行./test.o会权限不足，但是运行./test确是可以

看了一堆博客和文档，感觉还是有点云里雾里的，可能错误挺多的，欢迎大佬们指正，谢谢！！！

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