并发任务的可视化

一、任务要求：

在linux系统中设计一个父进程，三个子进程(A,B,C)。子进程A,B同时被父进程启动来计算（不实现具体的计算任务，先用CPU空跑来代替）。进程A计算5分钟，而进程B计算8分钟。当进程A,B都计算完成后才能启动进程C，进程C计算3分钟。自己寻找前端的可视化方案，当进程在并发计算时，打开网页能够看到，那个进程当前正在计算，并且要可视化的显示计算的进度，还要看出各个进程之间的约束关系。

二、解答思路：

1.父进程fork出子进程A，B。A，B同时执行。进程A B内执行循环空跑CPU，利用gettimeofday()函数获取时间来控制执行时间。

2.定义全局变量标志进程A B状态，初始化为假，若A B执行完毕后，则子进程A B向主进程发送信号，主进程收到子进程A B完成的信号后调用相应函数改变表示A B状态的变量为真，当A B都完成后 ，主进程fork出子进程C，子进程的运行方法同进程A B。

3.可视化：利用浏览器进行可视化显示，则主进程为服务器，主进程通过管道与进程A B C进行通信，获取进程运行进度，通过浏览器发出请求，主进程收到请求后向浏览器发送进程运行情况。网页通过自动刷新不断更新数据。

三、代码：

#include <sys/socket.h>

#include <sys/un.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <stdio.h>

#include <signal.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/time.h>

#define TRUE 0x01  

#define FALSE 0x00

#define MAX 10

#define PORT 8080

char flagA=FALSE; //进程A完成标志

char flagB=FALSE; //进程B完成标志

int flagC=1; //进程C完成标志 1：未开始 2：已开始 3：已结束

int flagCount=0; //进程C建立标志

//进程A信号处理

void endofA(int sig)

{

if(sig==SIGUSR1)

{

flagA=TRUE;

printf("修改了A\n");

}

return;

}

//进程B信号处理

void endofB(int sig)

{

if(sig==SIGUSR2)

{

flagB=TRUE;

printf("修改了B\n");

}

return;

}

//进程C信号处理

void endofC(int sig)

{

if(sig==SIGINT)

{

flagB=3;

printf("修改了C\n");

}

return;

}

int main(int argc,char *argv[])

{

int fdA[2],n; //父进程与A进程通信管道

char stateA[50]="子进程A执行中";

char stateB[50]="子进程B执行中";

char stateC[50]="子进程B执行中";

char temp[5];

pipe(fdA);

int fdB[2];  //父进程与B进程通信管道

pipe(fdB);

int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   //服务器socket

struct sockaddr_in server_addr; //服务器地址

memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); //清空服务器地址

server_addr.sin_family = AF_INET; //IPv4 网络协议的套接字类型

server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

server_addr.sin_port = htons(PORT);

bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

pid_t pidA;

if((pidA=fork())<0)

printf("forkA fail");

if(pidA==0) //进程A

{

close(fdA[0]);

int runtime;

struct timeval start,end;

n=gettimeofday(&start, NULL);

gettimeofday(&end, NULL);

//空跑300秒，每3秒向管道内写入已运行时间

//采用网页显示，主进程与A之间有480个像素，故速度为1.6

while((runtime=(end.tv_sec-start.tv_sec))<=300)

{

sleep(3);

char timeA[20]={0};

double distanceA=1.6*runtime;

sprintf(timeA,"%.2f",distanceA);

gettimeofday(&end, NULL);

write(fdA[1],timeA,sizeof(timeA));

}

//向父进程发送信号

if(kill(getppid(),SIGUSR1)==-1)

{

printf("process A send fail");

exit(0);

}

}

else

{

pid_t pidB;

pidB=fork();

//B进程

if(pidB==0)

{

close(fdB[0]);

int runtimeB=0;

float distanceB=0;

struct timeval startB,endB;

n=gettimeofday(&startB, NULL);

gettimeofday(&endB, NULL);

//空跑480秒，每3秒向管道内写入已运行时间

//采用网页显示，主进程与A之间有480个像素，故速度为1

while((runtimeB=(endB.tv_sec-startB.tv_sec))<=480)

{

sleep(3);

char timeB[20]={0};

distanceB=1*runtimeB;

sprintf(timeB,"%.2f",distanceB);

gettimeofday(&endB, NULL);

write(fdB[1],timeB,sizeof(timeB));

}

//向父进程发送信号

if(kill(getppid(),SIGUSR2)==-1)

{

printf("process B send fail");

exit(0);

}

}

else

{

close(fdA[1]);

close(fdB[1]);

signal(SIGUSR1,endofA);

signal(SIGUSR2,endofB);

signal(SIGINT,endofC);

while(1)

{

int fdC[2];

close(fdC[1]);

//判断A与B是否运行完毕

if(flagA==TRUE&&flagB==TRUE&&flagC!=3&&flagCount==0)

{

flagC=2;

pipe(fdC);

pid_t pidC;

pidC=fork();

flagCount=1;

//C进程

if(pidC==0)

{

close(fdC[0]);

int runtimeC=0;

struct timeval startC,endC;

n=gettimeofday(&startC, NULL);

gettimeofday(&endC, NULL);

float distanceC=0;

//空跑180秒，每3秒向管道内写入已运行时间

//采用网页显示，主进程与A之间有180个像素，故速度为1

while((runtimeC=(endC.tv_sec-startC.tv_sec))<=180)

{

sleep(3);

char timeC[20]={0};

distanceC=1*runtimeC;

sprintf(timeC,"%.2f",distanceC);

gettimeofday(&endC, NULL);

int n=write(fdC[1],timeC,sizeof(timeC));

printf("\n%dC写入管道\n",n);

}

//向父进程发送信号

if(kill(getppid(),SIGINT)==-1)

{

printf("process C send fail");

exit(0);

}

exit(0);

}

}

char readA[20];

char widthA[20]={0};

char widthB[20]={0};

char readC[20];

char widthC[20]={0};

if(!flagA)

{

read(fdA[0],readA,20);

strcpy(widthA,readA);

}

else{

strcpy(widthA,"480");

strcpy(stateA,"子进程A执行完毕");

}

char readB[20];

if(!flagB)

{

read(fdB[0],readB,20);

strcpy(widthB,readB);

}

else{

strcpy(widthB,"480");

strcpy(stateB,"子进程B执行完毕");

}

char stateC[50]={0};

if(flagC==1)

{

strcpy(widthC,"0");

strcpy(stateC," ");

}

else if(flagC==2)

{

read(fdC[0],readC,20);

strcpy(widthC,readC);

strcpy(stateC,"子进程C执行中");

}

else

{

strcpy(widthC,"180");

strcpy(stateC,"子进程C完毕");

}

listen(server_socket, 5);

int client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);

char buf[1024];

read(client_socket, buf, 1024);

char status[] = "HTTP/1.0 200 OK\r\n";

Char header[]="Server:DWBServer\r\nContent-Type: text/html;charset=utf-8\r\n\r\n";

char body[]="<html><head><meta http-equiv='refresh' content='3'><title>多进程并发可视化</title></head><body><div style='height:250px;width:50px;background-color: red;'>父进程</div><div style='height:8px;width:0px;background-color: #00ff2f;position: absolute;left: 60px;top: 50px;'>子进程A执行进度</div><div style='height:8px;width:0px;background-color: #00ff2f;position: absolute;left: 60px;top: 200px;'>子进程B执行进度</div><div style='height:100px;width:50px;background-color: #00ff2f;position: absolute;left: 530px;top: 0px;'>子进程A</div><div style='height:100px;width:50px;background-color: #000dff;position: absolute;left: 530px;top: 150px;'>子进程B</div><div style='height:50px;width:8px;background-color: #0b000c;position: absolute;left: 550px;top: 100px;'></div><div style='height:100px;width:50px;background-color: #f113ff;position: absolute;left: 738px;top: 80px;'>子进程C</div><div style='height:8px;width:0px;background-color: #f113ff;position: absolute;left: 558px;top: 120px;'></div></body></html>";

sprintf(body,"<html><head><meta http-equiv='refresh' content='3'><title>多进程并发可视化</title></head><body><div style='height:250px;width:50px;background-color: red;'>父进程</div><div style='height:8px;width:%spx;background-color: #00ff2f;position: absolute;left: 60px;top: 50px;'>%s</div><div style='height:8px;width:%spx;background-color: #00ff2f;position: absolute;left: 60px;top: 200px;'>%s</div><div style='height:100px;width:50px;background-color: #00ff2f;position: absolute;left: 530px;top: 0px;'>子进程A</div><div style='height:100px;width:50px;background-color: #000dff;position: absolute;left: 530px;top: 150px;'>子进程B</div><div style='height:50px;width:8px;background-color: #0b000c;position: absolute;left: 550px;top: 100px;'></div><div style='height:100px;width:50px;background-color: #f113ff;position: absolute;left: 738px;top: 80px;'>子进程C</div><div style='height:8px;width:%spx;background-color: #f113ff;position: absolute;left: 558px;top: 120px;'>%s</div></body></html>",widthA,stateA,widthB,stateB,widthC,stateC);

write(client_socket, status, sizeof(status));

write(client_socket, header, sizeof(header));

write(client_socket, body, sizeof(body));

close(client_socket);

}

}

}

close(server_socket);

return 0;

}