广州大学操作系统实验报告：进程通信与信号处理

本实验报告是关于广州大学计算机科学与工程实验室2013年进行的操作系统实验，主要针对计算机专业11级7班学生罗家辉完成的一次进程通信实验。实验旨在通过实践加深对操作系统概念的理解，包括信号、进程间通信、管道和消息传递等关键知识点。 **实验目的**： 1. **信号的理解**：实验让学生理解信号在操作系统中的作用，它是操作系统提供的用于进程间通信的一种机制，允许发送者向接收者发送预定义的消息，如中断请求或错误通知。 2. **Linux系统中的进程通信**：重点在于掌握Linux中软中断（SIGINT）信号的使用，以及如何通过`signal()`函数处理和响应这些信号。软中断是进程间的一种非阻塞通信方式，通过发送特定信号来唤醒或通知进程。 3. **管道的概念**：实验涉及了管道（pipe）的概念，这是操作系统中一种基本的进程间通信机制，允许一个进程将数据写入管道，而另一个进程可以读取这些数据。 4. **UNIX/Linux管道通信**：实验中会介绍UNIX/Linux系统如何支持管道通信，包括数据的流动方向和同步控制。 5. **消息传递**：实验还涉及消息的定义及其在进程间通信中的应用，特别是通过共享存储（如管道或内存区域）来传递消息。 6. **共享存储机制**：学生会了解和熟悉如何利用共享存储，如内存映射文件，作为进程间通信的一种高效方式。 **实验设备**：实验所需的设备是一台安装有Linux操作系统的个人电脑，确保学生能够在实际环境中进行实践操作。 **实验程序实现及结果**： 实验包括两个部分：信号与机制实验和管道通信实验。在信号部分，学生编写了一个C语言程序，通过fork()函数创建子进程，然后使用信号（如SIGINT）进行中断通信，并使用`signal()`函数来捕获并处理这些信号。实验中还演示了如何通过`kill()`函数发送信号，以及使用`wait()`函数进行同步等待。 在管道通信实验中，学生创建两个子进程，其中一个子进程向管道写入数据，另一个子进程从管道读取数据。实验展示了如何利用`lockf()`函数来控制管道数据的读写权限，确保数据的正确交换。 通过这个实验，学生不仅增强了对操作系统内核机制的理解，还提高了编程技能，能够实际操作并解决进程间的通信问题，这对进一步学习操作系统理论和实践具有重要意义。