嵌入式课程设计

课程名称嵌入式系统设计与实践

授课学期 2016 学年至 2017 学年

第学期

学院 XX

专业 XX

学

姓号 XX 名 XX

专题嵌入式系统设计与实践

任课教师 XX

交稿日期 2017年01月11日

成绩

阅读教师签名日期

广西师范大学电子工程学院制

1、实验目的

通过编写多进程程序，使读者熟悉掌握 fork（）、exec（）、wait（）和 waitpid （）等函数的使用，进一步理解在 Linux 中多进程编程的步骤。

2、实验内容

该实验有4个进程，其中一个为父进程，其余3个是该父进程创建的子进程，其中第一个子进程运行“ls -l”指令，第二个子进程暂停3s后运行“ps -ef”指令，第三个子进程在暂停7s之后异常退出，父进程先用阻塞方式等待第一个子进程的结束，并打印第一个子进程退出信息；然后再用阻塞方式等待第二个子进程的结束，并打印第二个子进程退出信息；最后用非阻塞方式等待第三个子进程的退出，待收集到第三个子进程结束的信息，打印第三个子进程退出的信息后，父进程就返回。

本实验需要打开 1 个虚拟终端运行程序 multie_proc_1657。此时观察这个进程的运行结果。本次实验运行的系统平台是Ubuntu-12.04。

3、实验步骤

（1）使用 visio 软件画出实验流程图；

图 1 实验流程图

（2）使用 visio 软件画出父进程繁衍子进程的流程图；

（3）启动虚拟机中的Linux 操作系统，使用root 用户登录系统，使用图形界面模式。打开终端，新建一个以自己的学号建立的用户名（以下简称为student1657）。

图3 添加用户student1657

（4）在/home/student1657目录下创建名为2016011657的文件夹。创建一个权限可读写的 multie_proc_1657.c 文件；

a. 创建2016011657文件夹。

图4 创建学号文件夹

b. 创建multie_proc_1657.c文件，并更改权限为可读可写可执行

图5（1）创建C文件和更改权限

原先是修改为可读可写可执行，后期按要求再次修改权限为可读可写

图5（2）按要求修改的权限

c. 编写multie_proc_1657.c程序

图6 编写程序

（5）以 vi 作为编辑器，编写关于上述程序的 Makefile 文件，编写完后通过make 工具编译生成 1 个名为 multie_proc_1657 的目标文件；

a. 创建Makefile文件

图7 创建Makefile文件

b. 编写生成Makefile文件

图8 编写Makefile文件

图9 查看Makefile文件

c. 执行make 命令

图 10 执行make 命令

（6）打开虚拟终端运行程序 multie_proc_1657；

图 11 运行程序

图 12（1）运行结果

图 12（2）运行结果

图 12（3）运行结果

图 12（4）运行结果

（7）观察终端中显示的输出结果，并给出详细的解释。

从实验结果来看，首先父进程先创建三个子进程，三个子进程分别完成不同的工作任务，三个子进程创建成功后，返回值是0，且生成各自的进程号，后面通过进程号判断是哪个进程退出了并打印退出信息，三个子进程几乎是同时创建的，子进程1执行“ls -l”命令，子进程2暂停3s 后运行“ps -ef”命令，子进程3暂停7s之后异常退出。父进程是阻塞方式等待进程1和进程2的，当子进程1正常运行结束返回值是子进程1的进程号，由此“child = child1”，打印子进程1退出信息“get child1 exit code”。同理，子进程2在正常运行结束返回值是子进程2的进程号，由此“child = child2”，打印子进程2退出信息“get child2 exit code”。另外，父进程是以非阻塞方式等待子进程3结束的，返回值是0，由此“child = 0”，打印“the child3 process has not exited!”，这里设置了每1秒看子进程3是否结束，子进程3是暂停7秒后异常退出，结果是打印了4次“the child3 process has not exited!”，原因是三个子进程几乎是同时创建的，在子进程2中已经暂停 3s，剩下4秒，每一秒打印一次“the child3 process has not exited!”。子进程3在运行结束返回值是子进程3的进程号，由此“child == child3”，打印子进程3退出信息“get child3 exit code”。父进程返回。