Linux进程控制实验：并发执行与父子进程交互

"这篇文档是关于Linux进程控制的实验报告，由岳宇轩同学完成，实验内容包括使用fork系统调用来创建多个子进程，并观察并发执行时的输出顺序。实验中涉及的知识点主要包括fork系统调用、进程并发执行、处理机资源分配以及并发执行时的不确定性。" 实验21主要探讨了在Linux环境下如何使用`fork()`系统调用创建子进程，并研究了并发执行中的行为。首先，实验要求编写一个C或C++程序，通过`fork()`创建两个子进程，即儿子进程和女儿进程。父进程会打印"Iamfather"，儿子进程打印"Iamson"，女儿进程则打印"Iamdaughter"。 在多进程并发执行时，由于CPU调度的随机性，子进程的执行顺序并不是固定的，这导致屏幕输出顺序的不确定性。实验中提到，可能出现"Iamfather!"、"Iamson!"和"Iamdaughter!"的多种排列顺序，这是因为每个进程在何时获取到CPU资源（处理机）是不确定的。例如： 1. 当父进程先获得处理机时，它会创建女儿进程，然后两个子进程（儿子和女儿）与父进程并发执行。如果女儿进程首先获得处理机，它将打印"Iamdaughter!"，随后儿子进程获取处理机并打印"Iamson!"，输出顺序为"Iamfather!"、"Iamdaughter!"、"Iamson!"。 2. 另一种情况是，父进程创建完儿子进程后，儿子进程立即获得处理机，打印"Iamson!"，之后女儿进程才得到处理机并打印"Iamdaughter!"，最后父进程可能再次获得处理机，输出顺序变为"Iamfather!"、"Iamson!"、"Iamdaughter!"。 实验过程中，通过多次运行程序来观察这种并发执行带来的不同输出，这是为了理解进程并发执行的非确定性和CPU调度的影响。同时，要求在代码中添加注释以解释关键步骤，以增强代码的可读性和理解性。 实验还提到了，当判断一个进程是否正在执行时，实际上是在检查该进程是否获得了处理机资源，因为只有在占有处理机的情况下，进程才能执行代码。这进一步加深了对并发执行和处理机调度的理解。 总结来说，这个实验重点在于实践和理解Linux环境下的进程创建、并发执行和CPU资源分配的概念，以及这些因素如何影响程序的运行结果。通过这样的实验，学生可以更好地掌握操作系统中关于进程控制的基础知识。