观察进程的并发性

观察进程的并发性

1. 创建资源

开始实验之前，您需要先创建实验相关资源。

1. 在实验室页面，单击创建资源。
   
2. （可选）在实验室页面左侧导航栏中，单击云产品资源列表，可查看本次实验资源相关信息（例如IP地址、子用户信息等）。
   

说明：资源创建过程需要3～5分钟（视资源不同开通时间有所差异，ACK等资源开通时间较长）。完成实验资源的创建后，您可以在云产品资源列表查看已创建的资源信息，例如：子用户名称、子用户密码、AK ID、AK Secret、资源中的项目名称等。

实验环境一旦开始创建则进入计时阶段，建议学员先基本了解实验具体的步骤、目的，真正开始做实验时再进行创建。

资源创建成功，可在左侧的资源卡片中查看相关资源信息以及RAM子账号信息

2. 预习内容

1. 进程创建的基础知识
   

程序是存储在磁盘上的，程序被加载到内存中开始运行叫做进程。

一个程序可以多次被加载，生成多个进程（比如登录多个QQ），进程就是处于活动状态的计算机程序。

一个进程可以被另一个进程创建，创建者叫父进程，被创建者叫子进程，子进程被父进程启动后在操作系统的调用下同时运行。

当子进程先于父进程结束，子进程会向父进程发送SIGCHLD信号，此时父进程应该去回收子进程的相关资源，如果没有回收，那么子进程就会变成僵尸状态。

僵尸进程：该子进程已经死亡，但它的父进程没有立即回收它的相关资源，该进程就进入僵尸状态。

父进程先于子进程结束，子进程就变成了孤儿进程，孤儿进程就会被孤儿院（即init守护进程，init的进程ID永远是1）领养，init就是孤儿进程的父进程。

2.进程相关的系统调用

(1) pid_t fork(void)：创建一个新的进程。返回值：一次调用两次返回，子进程返回0，父进程返回子进程ID，创建进程失败，返回-1.

注意：通过fork创建的子进程，会拷贝父进程的（数据段、bss段、堆、栈、I/O流缓冲区等）数据段，与父进程共享代码段。可以根据返回值的不同，让父子进程进入不同的分支，执行不同的代码。

(2)int wait(int *stat_loc)：如果有退出的子进程，则返回退出的子进程的状态；如果没有任何子进程在运行，则返回错误。如果当前有子进程正在运行，则函数会一直阻塞直到一个子进程退出。

(3) pid_t waitpaid(pid_t pid, int *stat_loc, int options)：类似于函数wait，但允许用户等待某个进程组的特定进程，并可以设置等待选项。

(4)int nice(int inc)：改变当前进程优先级。在调用进程的nice值上添加参数指定的值。较高的nice值意味值较低的优先级，只有超级用户才可指定负增量--即提升优先级。

3.使用gcc编译器

简单写个test.c如下，使用gcc test.c -o test,将test.c编译，并生成可执行文件test（若不指定-o 文件名，则默认生成a.out）,输入./test执行程序。

3. 实验内容及步骤

本次实验的编程需要独自完成。

1.进程的创建。编制一段程序，使用系统调用fork()创建两个子进程，在此程序运行时，系统中就有一个父进程和两个子进程在活动。

1）让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符a，两个子进程分别显示字符b和子符c。

2）试观察、记录并分析屏幕上进程调度和并发执行的情况。

2.若在程序中使用系统调用nice()来改变各进程的优先级，会出现什么现象？

4. 实验总结

1）系统调用fork()是怎样创建进程的？

2）当首次调用新创建的子进程时，其入口在哪里？

3）分析进程调度和进程并发执行的关系？

4）提交源程序清单，并附加流程图与注释。

实验链接：https://developer.aliyun.com/adc/scenario/e008b37f71b54c26a7189dd0dad51dcc