Linux进程与线程实战：头哥操作系统实验解析

"头哥实践平台的操作系统实验提供了两个示例，一个是关于Linux中的线程操作，另一个涉及进程的创建和通信。实验旨在帮助学习者深入理解Linux内核中的线程与进程管理机制。" 实验一：Linux线程操作 在实验的第5部分，程序展示了如何在Linux中使用POSIX线程库(pthread)创建和管理线程。以下是一些关键知识点： 1. **线程创建**：`pthread_create()`函数用于创建新线程。在本例中，它接收四个参数：线程ID（tid）、线程属性（NULL表示使用默认属性）、线程执行函数（`thread1`）和传递给线程函数的参数（NULL）。线程创建成功返回0，失败则返回非0值。 2. **线程函数**：`thread1`是被创建线程执行的函数。在这个例子中，它将全局变量`i`赋值为5，并打印出线程内的`i`值。 3. **线程同步**：`pthread_join()`函数用于等待指定线程结束。在这里，主线程调用`pthread_join(id, NULL)`来等待子线程`thread1`完成。这确保了主线程不会在子线程完成之前继续执行。 4. **线程安全**：由于全局变量`i`在主线程和子线程之间共享，没有采取同步措施，可能会导致数据竞争问题。在实际应用中，需要使用互斥锁（mutex）或其他同步原语来保护共享资源。 实验二：进程创建与通信 在实验的第6部分，程序演示了如何在Linux中使用`fork()`函数创建进程，并通过`waitpid()`进行父子进程间的同步。以下是主要知识点： 1. **进程创建**：`fork()`函数创建一个与父进程几乎完全相同的子进程。在本例中，父进程`p1`成功创建后，通过判断`fork()`返回值判断当前进程是父进程还是子进程。 2. **进程标识符**：`pid_t`类型的变量`p1`、`p2`和`p3`分别保存子进程的PID。 3. **进程通信**：`waitpid()`函数用于等待指定子进程结束。父进程通过调用`waitpid()`等待子进程完成，从而实现同步。在子进程中，使用`waitpid()`可以等待其兄弟进程结束。 4. **进程树结构**：通过多次`fork()`，程序创建了一个简单的进程树。`p2`是`p1`的子进程，`p3`是`p2`的子进程。每个子进程根据其PID等待其父进程结束。 5. **进程结束**：每个进程使用`exit(EXIT_SUCCESS)`或`exit(EXIT_FAILURE)`来结束，其中`EXIT_SUCCESS`表示正常退出，`EXIT_FAILURE`表示异常退出。 这两个实验涵盖了操作系统中最基本的线程和进程概念，对于理解多线程编程和进程管理有重要作用。在实际开发中，这些基础会延伸到更复杂的并发控制、进程间通信（IPC）和系统资源调度等主题。