Linux进程管理实验：创建与通信

"进程管理实验" 在计算机科学领域，特别是操作系统设计中，进程管理是一个至关重要的概念。本实验旨在深入理解Linux系统调用，特别是与进程相关的操作，包括进程的创建、进程间的通信以及进程控制的基本原理。以下是实验涉及的主要知识点： 1. **进程**：进程是操作系统中正在执行的程序的实例，它包含程序代码、数据、堆栈和进程控制块等资源。进程之间是相互独立的，每个进程都有自己的内存空间和执行状态。 2. **进程与程序的区别**：程序是一组静态的指令集合，而进程是这些指令在内存中的动态执行实体。程序是文件，可以多次加载执行，而进程是暂时的，有生命周期。 3. **fork系统调用**：这是Linux中创建新进程的关键系统调用。当调用fork()时，操作系统会在内存中复制当前进程的所有资源，创建一个新的进程（子进程）。fork()返回时，父进程和子进程都会继续执行，但返回值不同，子进程得到0，父进程得到新创建子进程的PID。 4. **exec系统调用**：这个调用用于替换当前进程的执行上下文，用新的程序替换现有的程序。常见的形式如execl()，允许传递参数来执行指定的程序。 5. **exit系统调用**：当进程完成任务或遇到异常时，可以调用exit()来结束进程。它会传递一个状态值给父进程，并释放进程占用的资源。 6. **wait系统调用**：父进程使用wait()来等待其子进程的结束，获取子进程的退出状态。如果没有子进程结束，wait()会使父进程暂停，直到有子进程结束。 7. **管道通信**：通过pipe()系统调用，可以创建一个管道，允许进程间的数据传输。在实验中，3个子进程和父进程通过管道共享数据，实现信息的输入、输出和提示。 8. **lockf系统调用**：这用于文件锁定，允许进程在读写文件时避免数据冲突。例如，一个进程可以锁定一部分文件，防止其他进程在同一区域写入。 通过这个实验，学生将不仅理解这些基本的系统调用，还能实际操作，观察并发进程的行为，体验并发执行和进程通信的实际效果，这对于深入理解操作系统的工作机制至关重要。同时，实验结果的分析将进一步加深对进程管理概念的理解。