Linux操作系统实验：使用共享内存实现Fibonacci数列

"该资源是操作系统实验的第三部分，主要关注进程定义，特别是如何在Linux系统上使用fork()创建子进程以及POSIX共享内存来传递数据。实验要求学生编写一个程序，子进程生成斐波那契数列，然后通过共享内存将结果传递给父进程。实验目标是理解进程创建、父子进程间的关系以及共享内存的创建、使用和删除。实验设计思路包括创建共享内存、生成子进程、修改内存值和在父进程中输出结果。提供的源代码包含了一个结构体，用于存储斐波那契数列和序列的大小，以及必要的头文件和宏定义。" 在这个实验中，学生需要实现以下知识点： 1. **进程创建**：使用`fork()`函数在Unix/Linux环境中创建新的进程。`fork()`会复制当前进程的所有资源，生成一个与父进程几乎完全相同的子进程。 2. **父子进程关系**：在`fork()`成功后，调用它的进程成为父进程，新生成的进程成为子进程。它们可以有独立的执行路径，但初始时共享大部分资源。 3. **共享内存**：POSIX共享内存允许不同进程访问同一块内存区域。在这个实验中，它被用来在子进程生成斐波那契数列后，将结果传递给父进程。`<sys/shm.h>`头文件提供了创建、操作共享内存的接口。 4. **`struct Fibonacci`**：定义了一个结构体，包含一个存储斐波那契数列的长整型数组`fib_sequence`和一个表示数组大小的整型变量`sequence_size`。 5. **参数处理**：实验程序从命令行参数中获取斐波那契数列的长度。这段代码将字符串参数转换为整数，确保参数的合法性。 6. **错误处理**：当输入的数列长度不合法时，程序会输出错误信息并返回-1。 7. **共享内存创建**：使用`shmget()`函数创建共享内存段，其返回一个唯一的标识符，后续可以使用这个标识符访问共享内存。 8. **内存映射**：使用`shmat()`函数将共享内存段映射到进程的地址空间，使进程能够访问共享内存。 9. **进程同步与通信**：在这个实验中，子进程生成数列后，父进程通过共享内存读取结果。为了确保正确通信，可能需要使用信号量等同步机制，防止竞态条件。 10. **进程等待**：`wait()`或`waitpid()`函数用于父进程等待子进程结束，获取子进程的退出状态。 通过这个实验，学生不仅能够理解基本的进程操作，还能掌握高级的进程间通信技术，对操作系统原理有更深入的认识。