操作系统上机实验一

实验一进程的建立

【实验软硬件环境】

Linux、Win11、GCC

【实验目的与内容】

学会通过基本的Linux进程控制函数，有父进程创建子进程，并实现协同工作。创建两个进程，让子进程读取输入，父进程等待子进程读完文件后继续执行。

【实验程序及分析】

Windows系统下

父进程代码 father.cpp

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
int main()
{
	STARTUPINFO sui;               //启动信息结构体 
	PROCESS_INFORMATION pi;      //在创建进程时相关的数据结构之一，该结构返回有关新进程及其主线程的信息。
	ZeroMemory(&sui,sizeof(sui));
	sui.cb = sizeof(STARTUPINFO);  //将cb成员设置为信息结构体的大小
	int sum = 0;
	char content[100] = "";          //初始化content字符数组用来存放文件内容 
	if(CreateProcess("child.exe",NULL,NULL,NULL,FALSE,CREATE_NEW_CONSOLE,NULL,NULL,&sui,&pi))//创建进程 
	{
		printf("已创建一个子进程\n");
		for(int i = 1; i <= 100; i++)
		{
			sum = sum + i;       //求1-100之和 
			Sleep(5);            //延迟时间5ms
			printf("Now, sum = %d\n",sum);
		}
		WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE);  //一直等下去直到进程结束 
		FILE *fp = fopen("test.txt","r");
		fread(content,sizeof(char),100,fp);           //设置读取文件内容的相关参数 
		printf("子进程创建的文件内容如下:\n\n%s\n\n",content);
		fclose(fp);
	}
	else{
		printf("创建子进程失败\n");
	}
	printf("父进程结束运行");
	printf("实验结束！");
	system("pause");
	return 0;
}

子进程代码 child.cpp

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

int main() {
	printf("子进程开始运行...\n\n");
	const char *something = "aaaaa";
	FILE *fp;
	if (fp = fopen("test.txt", "w+")) {          //以可读写方式打开文件
		printf("文件打开成功!\n\n");
		fwrite(something, strlen(something), 1, fp); //将something写入文件中
		fwrite("\nbbbbb", strlen("\nbbbbb"), 1, fp); //将另一句话写入文件中
		printf("写入数据成功!\n\n");
		fclose(fp);//关闭文件
		fp = fopen("test.txt", "r");              //以只读方式打开文件
		printf("当前文件中的内容如下：\n");
		char ch = fgetc(fp);                     //取第一个字符
		while (ch != EOF) {                   //当该字符不为文件结束标志时
			putchar(ch);                       //输出该字符
			ch = fgetc(fp);                    //继续从文件中获取字符
		}
		fclose(fp);                            //关闭文件
	printf("\n子进程结束运行");
	} else
		printf("创建文件失败!\n");
	printf("\n\n");
	system("pause");
	return 0;
}

代码分析

在父进程中创建子进程代码

CreateProcess("child.exe",NULL,NULL,NULL,FALSE,CREATE_NEW_CONSOLE,NULL,NULL,&sui,&pi)

BOOL CreateProcess( 
 LPCTSTR lpApplicationName, 
 LPTSTR lpCommandLine, 
 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, 
 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, 
 BOOL bInheritHandles, 
 DWORD dwCreationFlags, 
 LPVOID lpEnvironment, 
 LPCTSTR lpCurrentDirectory, 
 LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, 
 LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation );

lpApplicationName：子进程名，注意，应包含完整的路径名，且路径名中出现斜杠处应多加一个反斜杠（转义字符），如..\\EventChild\\Debug\\EventChild.exe

lpCommandLine：命令行参数，可设为NULL。

lpProcessAttributes、lpThreadAttributes：进程、纯种的安全描述符，可设为 NULL表示默认的安全描述。

bInheritHandles：打前进程中打开的句柄是否可以被子进程所继承。

dwCreationFlags：表示子进程的创建状态和优化级别。本实例中设为CREATE_NEW_CONSOLE，表示为子进程创建一个新的控制台。

lpEnvironment：子进程所使用的环境变量。设为NULL表示与当前进程使用相同的环境变量。

lpCurrentDirectory：子进程运行的初始目录。若为NULL表示与调用进程有相同的目录。

lpStartupInfo：用于设置子进程的各种属性。

LPCTSTR lpName：用于返回新进程的信息。

父进程等待子进程完成

WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE);
1
DWORD **WaitForSingleObject**(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds);
hHandle：等待的事件对象的句柄。

dwMilliseconds：等待的时间，超时则返回。若设为0，则立即返回；若设为INFINITE，则一直等待。

返回值：失败则返回WAIT_FAILED。

子进程结束前system("pause");父进程将会一直等待下去

直到子进程的child.exe关闭，father.exe进程才会继续运行。

文件的IO操作

父进程中读取操作

1 2	FILE *fp = fopen("test.txt","r"); fread(content,sizeof(char),100,fp);

子进程中写入操作

1 2	FILE *fp = fopen("test.txt", "w+") fwrite(something, strlen(something), 1, fp);

C库函数fopen声明

C 库函数 – fopen() | 菜鸟教程 (runoob.com)

1	FILE fopen(const char filename, const char *mode)

模式	描述
“r”	打开一个用于读取的文件。该文件必须存在。
“w”	创建一个用于写入的空文件。如果文件名称与已存在的文件相同，则会删除已有文件的内容，文件被视为一个新的空文件。
“a”	追加到一个文件。写操作向文件末尾追加数据。如果文件不存在，则创建文件。
“r+”	打开一个用于更新的文件，可读取也可写入。该文件必须存在。
“w+”	创建一个用于读写的空文件。
“a+”	打开一个用于读取和追加的文件。