操作系统实验二

16281004-洪华兴-操作系统实验二

一、打开一个vi进程。通过ps命令以及选择合适的参数，只显示名字为vi的进程。寻找vi进程的父进程，直到init进程为止。记录过程中所有进程的ID和父进程ID。将得到的进程树和由pstree命令的得到的进程树进行比较。

解答：先进入终端然后输入vi进入vi界面

然后再打开另一个终端输入ps-A找到vi界面的进程PID为2742，然后输入ps -l2742找到PPID，后通过ps-l指令逐步查找PPID。

最后得到父进程顺序2742->2732->2727->1061->1010->909->1

通过pstree指令得到进程树

二、编写程序，首先使用fork系统调用，创建子进程。在父进程中继续执行空循环操作；在子进程中调用exec打开vi编辑器。然后在另外一个终端中，通过ps –Al命令、ps aux命令，查看vi进程及其父进程的运行状态，理解每个参数所表达的意义。选择合适的命令参数，对所有进程按照cpu占用率排序。

解答：代码如下：

#include 
#include 
#include 

int main()
{
	pid_t pid;
	pid=fork();
	if(pid>0)
	 while(1);
	else if(!pid)
	{
		int ret;
		ret=execlp("vi","",NULL);
		if(ret==-1)
		 perror("execl");
	}
	else if(pid==-1)
	 perror("fork");
	return 0;
}

使用ps -Al查看信息，结果如下：

参数如下：

意义：

参数名	意义
F	flag
S	stat，状态
UID	执行者身份
PID	进程ID
PPID	父进程ID
C	CPU使用资源的百分比
PRI	priority，优先级
NI	Nice值
ADDR	核心功能，指出该进程在内存的哪一部分
SZ	用掉的内存的大小
WCHAN	当前进程是否正在运行，若为“-”表示正在进行
TTY	登陆者的终端位置
TIME	用掉的CPU的时间
CMD	所执行的指令

使用ps -aux查看信息，结果如下：

参数如下:

意义：

参数名	意义
USER	进程的属主
PID	进程ID
%CPU	进程占用的CPU百分比
%MEM	占用内存的百分比
VSZ	发进程使用的虚拟内存量（KB）
RSS	占用的记忆体大小
TTY	终端的次要装置号码
STAT	该行程的状态(D=不可中断的睡眠状态,R=运行,S=睡眠,T=跟踪/停止,Z=僵尸进程)
START	该进程的启动时间
TIME	占用CPU的时间
COMMAND	命令的名称和参数

使用top指令对CPU占有量进行降序排序

三、使用fork系统调用，创建如下进程树，并使每个进程输出自己的ID和父进程的ID。观察进程的执行顺序

解答：代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(void) {
 int p1,p2,p3,p4,p5;
 while ((p1=fork())==-1);
 if (!p1) {
    printf("p1 pid %d, ppid %d.\n",getpid(),getppid());
    while ((p2=fork())==-1);
    if (!p2) {
      printf("p2 pid %d, ppid %d.\n",getpid(),getppid());
      while((p4=fork())==-1);
      if(!p4){
	printf("p4 pid %d, ppid %d.\n",getpid(),getppid());
      	exit(0);
      }
      else 
	wait(0);
      while((p5=fork())==-1);
      if(!p5){
	printf("p5 pid %d, ppid %d.\n",getpid(),getppid());
      	exit(0);
      }
      else 
	wait(0); 
      exit(0);
    }
    else
      wait(0);
    while ((p3=fork())==-1);
    if (!p3) {
      printf("p3 pid %d, ppid %d.\n",getpid(),getppid());
      exit(0);
    }
    else
      wait(0);
    exit(0);
 }
  else
    wait(0);
  return 0;
}

输出结果如下：

四、修改上述进程树中的进程，使得所有进程都循环输出自己的ID和父进程的ID。然后终止p2进程(kill或者自动退出)，观察p1、p3、p4、p5进程的运行状态和其他相关参数有何改变。

解答：代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(void) {
 pid_t p1,p2,p3,p4,p5;
 int i=0;
 while ((p1=fork())==-1);
 if (!p1) 
 {
	while ((p2=fork())==-1);
	if (!p2) 
	{
	  while((p4=fork())==-1);
          if(!p4) 
	  {
	    while(1)
	    {
      	      printf("p4 pid %d, parent pid %d.\n",getpid(),getppid());
	      sleep(2);
	    }
	  }
      	  else 
	  {
      	    while((p5=fork())==-1);
      	    if(!p5) 
	    {
	      while(1)
	      {
      	        printf("p5 pid %d, parent pid %d.\n",getpid(),getppid());
		sleep(2);
	      }
	    }
      	  }
	  while(1)
	  {
	    printf("p2 pid %d, parent pid %d.\n",getpid(),getppid());
            
	    /*i++;
	    if(i==2)
	    {
		int *p=NULL;
                *p=0;
	    }*/ //段地址错误
            /*i++;
            if(i==2)
	        exit(0);*/ //exit（）函数
	    sleep(2);
	  }
    	}
    	else 
	{
    	  while ((p3=fork())==-1);
    	  if (!p3) 
   	  {
	    while(1)
	    {
      	      printf("p3 pid %d, parent pid %d.\n",getpid(),getppid());
	      sleep(2);
	    }
	  }
 	}
	while(1)
	{
      	   printf("p1 pid %d, parent pid %d.\n",getpid(),getppid());
           sleep(2);
	}

  }
  return 0;
}

输出结果如下：

使用kill -9手动中断进程

使用exit（）函数中断进程

段错误，即访问了非法内存或未申请的内存产生的错误

通过这些方式杀死进程2后，可以发现进程2已经不存在，但它的子程序进程4和进程5仍然存在，并且完成输出信息的任务，但其PPID已经变成了进程1的PPID。

GitHub源码：https://github.com/hhxhongchen/lab/tree/master/lab2