1．实验目的

    通过编写多进程程序，使读者熟练掌握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3个进程，其中一个为父进程，其余两个是该父进程创建的子进程，其中一个子进程运行“ls -l”指令，另一个子进程在暂停5s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，然后用非阻塞方式等待另一个子进程的退出，待收集到第二个子进程结束的信息后，父进程就返回。

    3．实验步骤

    （1）画出该实验流程图。该实验流程图如图1所示。

图1 实验流程图

    （2）实验源代码。先看一下下面的代码，这个程序能得到我们所希望的结果吗？它的运行会产生几个进程？请读者回忆一下fork()调用的具体过程。

    /* multi_proc_wrong.c */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/wait.h>

    int main(void)
    {
        pid_t child1, child2, child;
        /* 创建两个子进程 */
        child1 = fork();
        child2 = fork();
        /* 子进程1的出错处理 */
        if (child1 == -1)
        {
            printf("Child1 fork error\n");
            exit(1);
        }
        /* 在子进程1中调用execlp()函数 */
        else if (child1 == 0)
        {
            printf("In child1: execute 'ls -l'\n");
            if (execlp("ls", "ls", "-l", NULL) < 0)
            {
                printf("Child1 execlp error\n");
            }
        }

        /* 子进程2的出错处理 */
        if (child2 == -1)
        {
            printf("Child2 fork error\n");
            exit(1);
        }
        /* 在子进程2中使其暂停5s */
        else if( child2 == 0 )
        {
            printf("In child2: sleep for 5 seconds and then exit\n");
            sleep(5);
            exit(0);
        }
        /* 在父进程中等待两个子进程的退出 */
        else
        {
            printf("In father process:\n");
            child = waitpid(child1, NULL, 0); /* 阻塞式等待 */
            if (child == child1)
            {
                printf("Get child1 exit code\n");
            }
            else
            {
                printf("Error occured!\n");
            }

            do
            {
                child = waitpid(child2, NULL, WNOHANG);/* 非阻塞式等待 */
                if (child == 0)
                {
                    printf("The child2 process has not exited!\n");
                    sleep(1);
                }
            } while (child == 0);

            if (child == child2)
            {
                printf("Get child2 exit code\n");
            }
            else
            {
                printf("Error occured!\n");
            }
        }
        exit(0);
    }

    编译和运行以上代码，并观察其运行结果。它的结果是我们所希望得到的吗？

    看完前面的代码后，再观察下面的代码，比较一下它们之间有什么区别，看看会解决哪些问题。

    /* multi_proc.c */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/wait.h>

    int main(void)
    {
        pid_t child1, child2, child;

        /* 创建两个子进程 */
        child1 = fork();
        /* 子进程1的出错处理 */
        if (child1 == -1)
        {
            printf("Child1 fork error\n");
            exit(1);
        }
        /* 在子进程1中调用execlp()函数 */
        else if (child1 == 0)
        {
            printf("In child1: execute 'ls -l'\n");
            if (execlp("ls", "ls", "-l", NULL) < 0)
            {
                printf("Child1 execlp error\n");
            }
        }
        /* 在父进程中再创建进程2，然后等待两个子进程的退出 */
        else
        {
            child2 = fork();
            /* 子进程2的出错处理 */
            if (child2 == -1)
            {
                printf("Child2 fork error\n");
                exit(1);
            }
            /* 在子进程2中使其暂停5s */
            else if(child2 == 0)
            {
                printf("In child2: sleep for 5 seconds and then exit\n");
                sleep(5);
                exit(0);
            }

            printf("In father process:\n");
            …（以下部分与前面程序的父进程执行部分相同）
        }
        exit(0);
    }

    （3）首先在宿主机上编译、调试该程序：

    $ gcc multi_proc.c –o multi_proc（或者使用Makefile）

    （4）在确保没有编译错误后，使用交叉编译该程序：

    $ arm-linux-gcc multi_proc.c –o multi_proc （或者使用Makefile）

    （5）将生成的可执行程序下载到目标板上运行。

    4．实验结果

    在目标板上运行的结果如下（具体内容与各自的系统有关）：

    $ ./multi_proc
    In child1: execute 'ls -l' /* 子进程1的显示， 以下是“ls –l”的运行结果 */
    total 28
    -rwxr-xr-x 1 david root 232 2008-07-18 04:18 Makefile
    -rwxr-xr-x 1 david root 8768 2008-07-20 19:51 multi_proc
    -rw-r--r-- 1 david root 1479 2008-07-20 19:51 multi_proc.c
    -rw-r--r-- 1 david root 3428 2008-07-20 19:51 multi_proc.o
    -rw-r--r-- 1 david root 1463 2008-07-20 18:55 multi_proc_wrong.c
    In child2: sleep for 5 seconds and then exit /* 子进程2的显示 */
    In father process: /* 以下是父进程显示 */
    Get child1 exit code /* 表示子进程1结束（阻塞等待） */
    The child2 process has not exited! /* 等待子进程2结束（非阻塞等待） */
    The child2 process has not exited!
    The child2 process has not exited!
    The child2 process has not exited!
    The child2 process has not exited!
    Get child2 exit code /* 表示子进程2终于结束了*/

    本文选自华清远见嵌入式培训教材《从实践中学嵌入式Linux应用程序开发》

   热点链接：

   1、Linux下多进程编程之exec函数语法及使用实例
   2、Linux下多进程编程之fork()函数语法
   3、Linux下多进程编程之fork()函数说明
   4、Linux守护进程
   5、wait()和waitpid()函数

更多新闻>>