Xv6 多进程编程
参考: xv6-riscv-book 1.1 Processes and memory
本文参考 xv6-riscv-book,介绍如何使用 Xv6 系统调用,实现多进程编程。(其实就是把书上的代码完整化,并附上真实系统中的实现方式)
系统调用 |
描述 |
int fork() |
创建一个进程(通过复制当前进程)返回子进程 PID |
int exit(int status) |
终止当前进程,status 会被报告给 wait(),无返回值 |
int wait(int *status) |
等待一个子进程退出,把退出的状态(exit de status) 写到 status,返回退出的子进程 PID |
int exec(char *file, char *argv[]) |
载入一个文件,并以指定参数执行之。错误才返回 |
fork & wait
fork 系统调用通过复制当前进程,创建一个进程,返回子进程 PID。
wait 会等待当前进程的某个子进程退出(调用 exit)。
Xv6
书上有关使用 fork
的代码的完整实现(在 Xv6 下运行。Help: Xv6 编写用户程序):
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#include "kernel/types.h" #include "kernel/stat.h" #include "user/user.h"
int main() { int pid = fork(); if(pid > 0) { printf("parent: child=%d\n", pid); pid = wait((int *) 0); printf("child %d is done\n", pid); } else if (pid == 0) { printf("child: exiting\n"); exit(0); } else { printf("fork error\n"); }
exit(0); }
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注意,在 Xv6 里提供的 printf 线程不安全,运行程序打印出的字符可能随机混合在一起:
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| $ usefork parent: child=c5 hild: exiting child 5 is done $ usefork cphairledn:t :e xcihtiilndg= 7 child 7 is done
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Real Unix
在真实的 *nix
系统上(这里以 macOS 11,GCC 10 为例),这段代码的写法是:
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h>
int main() { int pid = fork(); if(pid > 0) { printf("parent: child=%d\n", pid); pid = wait((int *) 0); printf("child %d is done\n", pid); } else if (pid == 0) { printf("child: exiting\n"); exit(0); } else { printf("fork error\n"); }
return 0; }
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真实系统中运行的效果会好一些,一般没有字符混合的情况:
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| $ gcc-10 usefork.c ; ./a.out parent: child=3598 child: exiting child 3598 is done
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exec
exec 系统调用载入一个可执行文件,用其替换自身程序,以指定参数执行之。
Xv6
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#include "kernel/types.h" #include "kernel/stat.h" #include "user/user.h"
int main() { char *argv[3];
argv[0] = "echo"; argv[1] = "hello"; argv[2] = 0;
exec("echo", argv); printf("exec error\n");
exit(0); }
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编译运行:
Real Unix
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h>
int main() { char *argv[3];
argv[0] = "echo"; argv[1] = "hello"; argv[2] = 0;
execv("/bin/echo", argv); printf("exec error\n"); }
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编译运行:
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| $ gcc-10 useexec.c ; ./a.out hello
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正文结束。
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