【申嵌】Linux系统程序设计课堂实训练习

第二章 基本文件I/O

1、书上实例练习

2、设计一个程序，实现将一个字符串“Hi, I'm a Linux programmer!”写入到文件a.txt，然后将a.txt中前10个字符拷贝到文件b.txt中。

第三章 进程与线程

1、练习使用fork复制进程的例子，观察处理器的调度情况，尝试使用sleep(1)来改变调度顺序。

2、练习fork+execl/execv/execlp/execvp的结合使用。

3、waitpid实验 waitpid.c

问题描述：

首先使用fork新建一个子进程，并使子进程暂停5s（使用sleep函数），接下来，父进程使用waitpid函数，并使用参数WNOHANG使父进程不会阻塞。若有子进程退出，则waitpid返回子进程号；若没有子进程退出，则waitpid返回0，并且父进程每隔一秒循环判断一次。

提示:

pr = waitpid(pid, NULL, WNOHANG)

4、多进程程序实验 proc_expr1.c

实验目的：熟练掌握fork, exec, waitpid等函数的使用

问题描述：

父进程依次创建两个子进程，其中一个子进程运行"ls -l"指令，另一个进程在暂停5s后异常退出，父进程并不阻塞自己，并等待子进程的退出信息，待收集到该信息，父进程就返回。

5、多线程编程实验：利用线程参数重用一个线程函数创建多线程。

（1）创建两个新线程，一个输出x，另一个输入o，每个线程输出固定字符数后就从线程函数中返回退出线程。线程函数char_print在两个线程中均被执行，但是程序为每个线程指定不同的实例作为参数。

（2）引入pthread_join主线程收集两个子线程的退出信息，并释放资源。

6、互斥锁的使用方法 mutex_test.c

目的：掌握互斥锁来进行线程同步的方法。通过互斥锁来同步读、写线程对共享缓冲区的操作。

7、使用信号量同步线程实验 sem_test1.c

目的：掌握使用信号量进行线程同步的方法。

(2) 修改程序使得三个线程的执行顺序为a->b->c

sem_test2.c

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8、条件变量同步线程实验

目的：掌握使用条件变量进行线程同步的方法。

cond_test.c

第四章 进程间的通信

1、kill+signal 实现不同进程发送信号机制 kill_signal_expr.c

创建一个子进程，父进程通过kill发送一个SIGTERM信号给子进程，子进程借助signal建立SIGTERM与信号处理函数的关联，当子进程接收到SIGTERM信号，使用execl函数终止自己。

提示：注意到execl函数的参数都是char *类型，因此必须使用sprintf将pid从int转换成char *,

eg:

char s[];

sprintf(s,"%d",getpid());

2、有名管道（命名管道）fifo_read.c, fifo_write.c

编写两个程序，一个用于读管道，另一个用于写管道。其中在读管道的程序里创建管道，并且作为main函数里的参数由用户输入要写入的内容。读管道读出用户写入管道的内容。 要求：这两个函数用的是非阻塞读写管道。

eg:

fd = open(FIFO, O_RDONLY | O_NONBLOCK, 0755);

fd = open(FIFO, O_WRONLY | O_NONBLOCK, 0);

3、信号量综合实例 ipc_sem_test.c

问题描述：首先实现两个函数，用于请求和释放信号量，每个进程只能请求一次，定义一个全局变量semheld

来记录请求次数，当semheld大于0时不再增加信号量，当semheld小于1时，不再释放信号量。

4、信号量应用实例 sem_p_v.c

问题描述：此应用程序实现了父子进程间对信号量的 PV 操作。所谓 P 操作，就是将信号量的值减

去 1；所谓 V 操作，就是将信号量的值加 1。

在此程序中，子进程创建了一个含有一个信号量的信号量集合，并初始化为 5。在前 5 次 V 操作中，子进程每次 V 操作等待 1 秒，在后 5 次 V 操作中，子进程每次 V 操作等待 3

秒。父进程执行10次P操作，每次 P 操作等待 2 秒。

5、实现一个简单的消息队列工具，用于创建消息队列、发送、读取消息、改变权限以及删除消息队列。 msgtool实例， msgtool.c

实现如下功能：

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（1） 发送消息

msgtool s (type) “text”

（2） 读取消息

msgtool r (type)

（3） 改变权限

msgtool m (mode)

（4） 删除队列

msgtool d

6、消息队列应用实例练习： msg_receiver_example.c, msg_sender_example.c

原理及功能说明

此实例是一个简单的使用消息队列进行实时聊天的本机通信程序，发送端每发送一个消 息，会立即被接收读取，在没有消息在消息队列中时，将处于阻塞状态。其运行结果如下：

（1）终端 1 运行接收端。

[root@localhost hanson]# ./msg_receiver_example //执行接收端

最开始执行时，在消息队列中没有信息，处于阻塞状态。

（2）终端 2 运行发送端。

[root@localhost hanson]# ./msg_sender_example //执行发送端

Enter the mssage to send:hello //输入信息

Enter the mssage to send:yes

Enter the mssage to send:go

Enter the mssage to send:end //结束信号

（3）有信息发送后，终端 1 接收到的信息。

receiver mssage:hello

receiver mssage:yes

receiver mssage:go

receiver mssage:end //通信结束

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