一、实验目的：
练习使用Linux系统调用函数创建进程、加载程序、终止进程、撤销进程，利用信号机制定制突发事件处理的编程，编写用信号机制对动态产生的进程实施管理，掌握多进程并发编程的基本方法。
二、实验内容：
先创建用户家目录下创建文件名为“姓名+学号+05”的子目录，作为本次实验目录，本次实验的所有代码都放到该目录下。要求将所有源代码与数据文件打包成文件”学号-姓名-lab5.tar.gz”， 压缩包与实验报告分别上传到指定目录下。
- 任务1：编写一个进程创建实验程序task51.c，创建如图所示的进程族亲结构，其中p1是程序启动时由加载程序创建第一个进程。各进程的输出信息分别如下：
p1：I am father process
p11: 当前时间是< 年 月 日 时 分 秒>
p12: I am young brother process
p121：我的学号是<您的学号xxx>
p122：我的姓名是<您的姓名xxx>
提示：获得当前系统时间的函数是 time_t time(time_t *t); 将time_t类型的的时间转换成时间字符串的函数是：char *ctime(const time_t *timep); 其使用方法见教材3.2.4
- 任务2：参考教材shellex.c代码，实现一个简单的交互式shell程序task52.c，具备的功能至少有：
(1)打印提示符%;获取用户输入指令；解析指令；寻找命令文件，执行指令
(1)显示命令提示符%;
(2)获取用户输入指令；解析指令；寻找命令文件，执行指令；
(3)前一个命令完成后才继续显示命令提示符%，等待用户输入下一条命令；
(3)如果输入“exit”或“logout”，则退出shell.
(4)允许命令参数间有多个空格，也允许命令前后有空格
(5)支持输出重定向和管道功能。提示：可参考上一次实验分解命令行的代码
- 任务3：写一个信号机制实验程序task53.c，
由父进程创建两个子进程，通过终端输入Crtl+\组合键向父进程发送SIGQUIT软中断信号或由系统时钟产生SIGALRM软中断信号发送给父进程；父进程接收到这两个软中断的其中某一个后，向其两个子进程分别发送整数值为SIGUSR1 (10)和SIGUSR1 (12)软中断信号，子进程获得对应软中断信号后，分别输出“<进程PID> killed by <信号编号>”后，终止运行；父进程调用wait()函数等待两个子进程终止，然后自我终止。
- 任务4(可选)：写一个子进程管理程序task54.c，借鉴图5-34的procmask2.c方法管理子进程，父进程循环读取用户输入的操作命令，创建子进程、显示相关信息和终止子进程等。具体用户命令为：
- 命令1：功能是创建一批子进程，格式为“create <进程数>” ，命令执行成功后，显示所有新创建子进程PID。比如“create 10”表示创建10个子进程，子进程执行的代码可以为：“while(1){};exit(100);”
2）命令2：终止一批子进程，格式为“kill …”（如“kill 123 456 789”为终止PID号为123、456、789的三个子进程），子进程显示“killed by parent”后终止，父进程通过SIGCHLD信号处理程序等待子进程终止，显示终止的子进程PID。
3）命令3：显示当前子进程列表，命令格式为：“ps -u”
4）命令4：父进程终止命令，格式为“exit”，当所有子进程都结束后，才允许执行该命令。提示：可用fgets函数将整个命令作为一行文本输入，再调用库函数（如strtok或strchr）将各个命令参数提取出来。
三、涉及实验的相关情况介绍（包含使用软件或实验设备等情况）：
安装Linux操作系统的计算机
四、报告内容（给出每个任务的要求、设计思想、源代码，后接编译过程、测试数据与运行结果截图，对于任务4，还需手工画出仅有一个子进程情况下各逻辑流的并发关系图）
- 任务一:
源代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<string.h>
int main()
{
int p11,p12,p121,p122;
p11=fork();
if(p11==0)
{
time_t curtime;
time(&curtime);
printf("当前时间是%s\n", ctime(&curtime));
exit(0);
}
if(p11>0)
{
printf("I am father process\n");
p12=fork();
if(p12==0)
{
p121=fork();
if(p121==0)
{
printf("我的学号是201741404234\n");
exit(0);
}
p122=fork();
if(p122==0)
{
printf("我的姓名是李天赐\n");
exit(0);
}
printf("I am young brother process\n");
exit(0);
}
else
exit(0);
exit(0);
}
return 0;
}
运行结果:
- 任务二:
源代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define MAXLINE 1000
#define MAXARGS 100
void execute(char *cmdline);
int builtin_command(char **argv);
int parseline(char *buf,char **argv);
int main()
{
char cmdline[MAXLINE];
while(1){
//printf("%%");//书本上是这样写,输出符号是% ,但是输入命令总是提示没有找到命令
printf("%");// 把%换成其他符号,输出符号是%@,可以正常运行.
fgets(cmdline,MAXLINE,stdin);
if(feof(stdin))
exit (0);
execute(cmdline);
}
}
void execute(char *cmdline)
{
char *argv[MAXARGS];
char buf[MAXLINE];
int bg;
pid_t pid;
strcpy(buf,cmdline);
bg=parseline(buf,argv);
if(argv[0]==NULL)
{
return;
}
if(!builtin_command(argv))
{
if((pid=fork())==0)
{
if(execvp(argv[0],argv)<0)
{
printf("%s:Command not found.\n",argv[0]);
exit(0);
}
}
if(!bg)
{
int status;
if(waitpid(pid,&status,0)<0)
perror("waitpid error");
}
else
printf("%d%s",pid,cmdline);
}
return;
}
//判断和执行内置命令
int builtin_command(char **argv)
{
if(!strcmp(argv[0],"exit"))
exit(0);
if(!strcmp(argv[0],"logout"))
exit(0);
if(!strcmp(argv[0],"&"))
return 1;
return 0;
}
//命令分析
int parseline(char *buf,char **argv)
{
char *delim;
int argc;
int bg;
buf[strlen(buf)-1] =' ';
while(*buf&&(*buf==' '))
buf++;
//创建argv数组
argc=0;
while((delim = strchr(buf,' ')))
{
argv[argc++]=buf;
*delim = '\0';
buf=delim+1;
while(*buf&&(*buf==' '))
buf++;
}
argv[argc]==NULL;
if(argc==0)
return 1;
//命令是否应在后台执行
if((bg=(*argv[argc-1] == '&'))!=0)
argv[--argc]==NULL;
return bg;
}
运行结果:
待做
- 任务三:
源代码运行结果: - 任务四:
源代码运行结果: