实验 Linux Shell实现模拟多进程并发执行【操作系统】

实验楼【操作系统】

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参考文章

​​VIM​​

​​进程及 fork() 系统调用详解​​添加一个系统调用
【实验楼】Linux Shell实现模拟多进程并发执行

简单样例

vim的用法
hello.c

#include<stdio.h>
int main(){
  printf("hello");
}

输入​​vim hello.c​​进入vim编辑器

键盘敲​​a​​,就可以编辑

保存并退出 ESC 输入​​:wq​​，即返回终端

添加一个系统调用【实验】

fork.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
  pid_t pid;
  printf("Before fork..\n");
  switch (pid = fork()) {
  case -1:
    printf("fork call fail\n");
    fflush(stdout);
    exit(1);
  case 0:
    printf("I am child.\n");
    printf("The pid of child is :%d\n", getpid());
    printf("The pidof child`s parent is :%d\n", getppid());
    printf("Child exiting...\n");
    exit(0);
  default:
    printf("I am father.\n");
    printf("The pid of parent is %d\n", getpid());
    printf("The pid of parent`s child is %d\n", pid);

  }
  printf("After fork,program exiting..\n");
  exit(0);
}

Linux Shell实现模拟多进程并发执行【实验】

test1 串行

**这种情况下，程序顺序执行，每个循环3秒，共需15秒 **
test1.sh

#!/bin/bash
for ((i=0;i<5;i++));do
{
  sleep 1;echo 1>>aa && echo "done!"
}
done
cat aa| wc -l
rm aa

test2 并行

这个实例实际上就在上面基础上多加了一个后台执行&符号，此时应该是5个循环任务并发执行，最后需要3s左右时间。
test2.sh

#!/bin/bash
for ((i=0;i<5;i++));do
{
  sleep 1;echo 1>>aa && echo "done!"
}&
done
wait
cat aa| wc -l
rm aa

练习

CPU管理的直观想法

视频链接
​​​CPU管理的直观想法​​

查找资料
​关于int main(int argc,char* argv[])​​C语言通过dos编译和运行程序

​​C语言获取程序运行时间​​计时函数clock()与数据类型clock_t

说明
完成任务之前你要知道以下知识

1. 关于int main(int argc,char* argv[])的知识
2. 如何在dos命令下运行C语言
3. 如何获取程序运行时间

---

关于1 请看《关于int main(int argc,char* argv[])》
关于2 请看 《C语言通过dos编译和运行程序》
关于3 请看《C语言获取程序运行时间》 和以下time.c
获取运行时间的简单样例
time.c

#include<time.h>
#include<stdio.h> 
int main(){
  clock_t start, finish;     //定义第一次调用CPU时钟单位的实际，可以理解为定义一个计数器，单位毫秒 
  double Total_time;        //定义一个double类型的变量，用于存储时间单位
  start = clock();        //获取进入要测试执行时间代码段之前的CPU时间占用值
  
  //所测代码开始
  int i = 100000000L;while (i--);    //循环 0假
  //所测代码结束
  
  finish = clock();    //获取执行完后的CPU时间占用值
  Total_time = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;    //单位换算，换算成秒
  printf("\n函数运行时间：%0.6f秒 \n", Total_time); //打印小数点的后三位，毫秒为单位，计算机最低以皮秒-纳秒等为最低单位
  return 0;

}

运行结果：

---

--------------------------------------------------------------进入正题-----------------------------------------------------------

注意要有新建file.txt以便进行IO操作来存储结果

sum.c

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc ,char * argv[]){
  
  clock_t start, finish;     //定义第一次调用CPU时钟单位的实际，可以理解为定义一个计数器，单位是毫秒 
  double Total_time;        //定义一个double类型的变量，用于存储时间单位
  start = clock();        //获取进入要测试执行时间代码段之前的CPU时间占用值
  
  
  int i,to,sum=0;
  FILE *fp;
  fp = fopen ("file.txt", "w");
  to=atoi(argv[1]);

  for (i=1;i<=to;i++){
    sum=sum+i;
//    int a=1+0;  //计算语句 
    fprintf(fp,"%d",sum);
  }
  
  finish = clock();    //获取执行完后的CPU时间占用值
//  Total_time = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;    //单位换算，换算成秒
  Total_time = (double)(finish - start); 
  printf("\n函数运行时间：%0.6f毫秒 \n", Total_time); //打印小数点的后三位，秒为单位
  return 0;
}

cmd中运行

1.把fprintf语句换成计算语句

2.把计算语句换成fprintf语句

注意改代码之后，先运行一下，为了把可执行.exe文件也改变

或者执行命令gcc sum.c -o sum

file.txt存储从1叫到1000的结构

最后分析

结论：IO操作会影响CPU的执行效率