•进程创建：要求学生使用fork()系统调用创建新的进程，分配进程控制块（PCB），初始化进程的相关信息，如进程标识符、状态、优先级等，并将新进程插入到就绪队列中。 • 进程撤销：要求学生使用wait()或waitpid()系统调用回收进程占用的资源，包括内存、文件描述符等，并将进程从系统中移除。 • 其它内容：在用fork()创建的子进程中分别输出当前进程为子进程的提示、当前进程的PID和父进程的PID、根据用户输入确定当前进程的返回值、退出提示等信息；在父进程中分别输出当前进程为父进程的提示、当前进程的 PID 和子进程的PID、等待子进程退出后获得的返回值、退出提示等信息

<think>嗯，用户想了解如何使用fork()创建进程以及用wait()或waitpid()回收子进程资源，包括PCB初始化、资源回收和父子进程输出信息。那我得先理清楚这些系统调用的基本用法和流程。 首先，fork()的作用是创建子进程。根据引用[3]，fork调用后会有两个进程，父进程和子进程，各自从fork返回处继续执行。父进程得到子进程的PID，子进程得到0。这点很重要，需要告诉用户如何通过返回值区分父子进程。 然后，关于PCB的初始化。引用[1]提到fork会创建PCB、生成PID、地址空间等。用户可能想知道操作系统在背后做了什么，但作为程序员，这部分是由内核自动处理的，用户只需要调用fork即可，不需要手动初始化PCB。但需要解释这个过程是操作系统完成的，父进程通过fork触发创建，而实际的资源分配由OS管理。 接下来是资源回收。使用wait()或waitpid()来回收子进程，避免僵尸进程。根据引用[2]和[4]，waitpid可以指定要等待的子进程PID，并获取退出状态。需要说明在父进程中调用waitpid的重要性，以及如果不处理的话子进程会变成僵尸进程。 关于输出信息，父进程和子进程需要分别打印自己的PID。父进程可以通过fork的返回值获得子进程的PID，而子进程可以通过getpid()获取自己的PID，或者getppid()获取父进程的PID。注意，在子进程中，如果父进程先结束，getppid()可能会返回1（init进程的PID），但在这个例子中应该不会，因为父进程会等待子进程。 可能还需要考虑错误处理，比如fork失败的情况，这时候返回值是-1，应该在代码中处理这种情况，但用户的问题可能更关注基本流程，所以示例代码可以简化，不包含错误处理，或者简单提及。 综合这些点，应该分步骤说明：1. 使用fork创建子进程，2. 父子进程根据返回值执行不同代码，3. 父进程使用waitpid等待子进程结束，4. 输出各自的PID和信息。同时需要解释每个系统调用的作用，如waitpid的参数options设为0表示阻塞等待，status用于获取子进程退出状态。 还需要注意代码示例的正确性，比如在子进程中调用exit()确保退出，而父进程则收集状态。可能用户对代码中的某些细节有疑问，比如为什么用WEXITSTATUS，这时需要说明宏的作用是从status中提取退出码。 最后，相关问题部分需要生成与进程创建和回收相关的问题，比如多进程并发控制、僵尸进程的产生和预防、wait与waitpid的区别等。这些可以帮助用户进一步学习。</think>### 进程创建与回收的实现方法 #### 一、使用 `fork()` 创建进程 1. **`fork()` 函数作用** 调用 `fork()` 后，操作系统会创建子进程，复制父进程的进程控制块（PCB）、地址空间和页表等资源[^1]。父子进程从 `fork()` 返回处继续执行，父进程返回子进程的 PID，子进程返回 0[^3]。 ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid = fork(); // 创建子进程 if (pid < 0) { perror("fork failed"); return 1; } else if (pid == 0) { // 子进程逻辑 printf("Child PID: %d, Parent PID: %d\n", getpid(), getppid()); exit(0); // 子进程退出 } else { // 父进程逻辑 printf("Parent PID: %d, Child PID: %d\n", getpid(), pid); waitpid(pid, NULL, 0); // 回收子进程 } return 0; } ``` 2. **PCB 初始化细节** PCB 的初始化由操作系统自动完成，包括分配 PID、初始化寄存器状态、维护调度队列等[^1]。开发者无需手动操作。 --- #### 二、使用 `wait()`/`waitpid()` 回收资源 1. **资源回收必要性** 子进程终止后若未被回收，会形成僵尸进程（Zombie Process），占用系统资源。`waitpid()` 通过阻塞或非阻塞方式回收子进程资源[^4]。 2. **参数说明** - `pid`: 指定要等待的子进程 PID（若为 `-1` 表示任意子进程） - `status`: 存储子进程退出状态（可用宏如 `WEXITSTATUS` 解析） - `options`: 控制等待行为（例如 `WNOHANG` 表示非阻塞） ```c int status; waitpid(pid, &status, 0); // 阻塞等待 if (WIFEXITED(status)) { printf("Child exit code: %d\n", WEXITSTATUS(status)); } ``` --- #### 三、父子进程信息输出 1. **输出关键信息** - 父进程通过 `getpid()` 获取自身 PID，通过 `fork()` 返回值获取子进程 PID - 子进程通过 `getpid()` 和 `getppid()` 获取自身及父进程 PID 2. **执行顺序控制** 父进程调用 `waitpid()` 会阻塞至子进程结束，确保输出顺序可控[^2]。若未使用 `waitpid`，父子进程执行顺序由调度器决定。 --- ### 完整示例代码 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork error"); exit(EXIT_FAILURE); } if (pid == 0) { // 子进程分支 printf("[Child] PID=%d, Parent PID=%d\n", getpid(), getppid()); sleep(1); // 模拟子进程工作 exit(42); // 退出码42 } else { // 父进程分支 int status; printf("[Parent] PID=%d, Created Child PID=%d\n", getpid(), pid); waitpid(pid, &status, 0); // 等待子进程 if (WIFEXITED(status)) { printf("Child exited with code: %d\n", WEXITSTATUS(status)); } } return 0; } ```