进程管理实验

一.实验目的及实验环境

实验目的：
通过观察、分析实验现象，深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点，掌握在POSIX 规范中fork和kill系统调用的功能和使用。
实验环境：

1. 硬件
   (1) 主机：win7；
   (2) 内存：8G ；
   (3) 硬盘空间：500G。
2. 软件
   Linux 操作系统，ubuntu16，安装在虚拟机下，预装有X-Window 、vi、gcc、gdb 和火狐浏览器。

二. 实验内容

通读下列代码：

/* 
* POSIX 下进程控制的实验程序残缺版 
*/ 
#include  
#include 
#include  
#include 
#include  
/* 允许建立的子进程个数最大值 */
#define MAX_CHILD_NUMBER 10 
/* 子进程睡眠时间 */
#define SLEEP_INTERVAL 2 
int proc_number=0; /* 子进程的自编号，从0开始 */
void do_something(); 
main(int argc, char* argv[])
{ 
int child_proc_number = MAX_CHILD_NUMBER; /* 子进程个数 */
int i, ch; 
pid_t child_pid; 
pid_t pid[10]={0}; /* 存放每个子进程的id */ 
if (argc > 1)
{ 
/* 命令行参数中的第一个参数表示建立几个子进程，最多10个 */ 
child_proc_number = atoi(argv[1]); 
child_proc_number
= (child_proc_number > 10) ? 10 : child_proc_number;
} 
for (i=0; i

先猜想一下这个程序的运行结果。假如运行“./process 20”，输出会是什么样？
然后按照注释里的要求把代码补充完整，运行程序。可以多运行一会儿，并在
此期间启动、关闭一些其它进程，看process 的输出结果有什么特点，记录下这个结果。
开另一个终端窗口，运行“ps aux|grep process”命令，看看process 究竟启动了多少个进程。回到程序执行窗口，按“数字键+回车”尝试杀掉一两个进程，再到另一个窗口看进程状况。
按q 退出程序再看进程情况。

三．实验问题

1. 你最初认为运行结果会怎么样？
   从0到9顺序打印，按下数字回车后杀死相对应进程，输入q回车后，则退出程序。
2. 实际的结果什么样？有什么特点？试对产生该现象的原因进行分析。
   实验结果与预期结不全相同，随机输出0~9号进程，循环输出。输入数字键回车后，杀死该数字所对应的进程，输入q回车后，杀死所有进程，退出程序。
3. proc_number 这个全局变量在各个子进程里的值相同吗？为什么？
   相同，子进程的资源独立不影响。
4. kill 命令在程序中使用了几次？每次的作用是什么？执行后的现象是什么？
   kill命令在程序中使用了2次。第一次是杀死输入的线程，输入进程号回车后，执行后接下来的结果中不会有该进程号；第二次是杀死本组所有进程。即主进程以及它创建的所有子进程。
5. 使用kill 命令可以在进程的外部杀死进程。进程怎样能主动退出？这两种退出方式哪种更好一些？
   return或exit()函数都可以正常退出。而使用kill命令则是异常退出。
   正常退出比较好，若在子进程退出前使用kill命令杀死其父进程，则系统会托管子进程。当用kill命令使得子进程先于父进程退出时，而父进程又没有调用wait函数等待子进程结束，子进程处于僵尸状态，并且会一直保持下去，直到系统重启。子进程处于僵尸状态时，内核只保存该进程的必要信息以被父进程所需，此时子进程始终占着资源。使用return或exit()函数正常退出更好一些。

四．测试数据及运行结果

1． 正常测试数据（3组）及运行结果；



2． 非正常测试数据及运行结果。

五．总结

1． 实验过程中遇到的问题及解决办法；
遇到的问题是对进程的表示不清晰，导致if判断中的要执行的语句写错，将进程的代码理解透彻之后就发现错误了，之后就解决了。刚开始，对fork创建进程的原理不是很清楚，以至于在父子进程之间的关系不能很好的搞清楚，在知道子进程创建之后和父进程拥有一套代码，并且了解dosomething的作用之后，就对调试有了很大的帮助。
2． 对设计及调试过程的心得体会。
这次进程实验，让我清晰的看到了父进程创建子进程，手动杀死子进程，对于进程的概念也不再觉得特别抽象，也对进程的理解更加深刻，并且对系统的创建进程的方式方法更加了解，也对杀死进程的方法更加了解，也知道，而子进程和父进程是两套代码，是一样的代码，但由于dosomething函数将子进程一直运行，所以，那个while的是父进程调用的，而非子进程调用的。还有，若是已经通过输入字符杀死进程，而最后又通过q来杀死全部进程，那么有的进程就杀了两次，这一点需要优化。并且清楚，return方法或者调用exit方法是正常退出，在执行程序或者其他进程时，要注意使用正常退出的方式，减少使用异常退出。

六．附录：源代码

#include  
#include 
#include  
#include 
#include  
/* 允许建立的子进程个数最大值 */
#define MAX_CHILD_NUMBER 10 
/* 子进程睡眠时间 */
#define SLEEP_INTERVAL 2 
int proc_number=0; /* 子进程的自编号，从0开始 */
void do_something(); 
int main(int argc, char* argv[])
{ 
int child_proc_number = MAX_CHILD_NUMBER; /* 子进程个数 */
int i, ch; 
pid_t child_pid; 
pid_t pid[10]={0}; /* 存放每个子进程的id */ 
if (argc > 1)
{ 
/* 命令行参数中的第一个参数表示建立几个子进程，最多10个 */ 
child_proc_number = atoi(argv[1]); 
child_proc_number
= (child_proc_number > 10) ? 10 : child_proc_number;
} 


for (i=0; i0){
	pid[i] = child_pid;
    }
else printf("error\n");
} 

/* 让用户选择杀死哪个进程。输入数字(自编号)表示杀死该进程
* 输入q退出 */
while ((ch = getchar()) != 'q')
{ 
if (isdigit(ch)) 
{ 
/* 在这里填写代码，向pid[ch-'0']发信号SIGTERM， 
* 杀死该子进程 */ 
if(ch-'0'