Linux操作系统实验：管道实现进程间通信

"这篇实验报告主要讲述了如何在Linux操作系统中使用管道（pipe）实现两个进程间的通信。实验目的是为了熟悉Linux应用程序开发、进程控制原语的使用，特别是管道的运用和父进程与子进程间的同步。实验内容包括使用fork()创建两个子进程，通过pipe()建立管道，两个子进程分别向管道写入不同的消息，然后由父进程按顺序读取并显示。实验强调了父子进程间的同步问题，以及子进程间的顺序写入同步。实验在虚拟化的Ubuntu环境中进行，通过创建管道、创建子进程、写入和读取数据等步骤实现。最后，实验结果和分析、总结以及心得体会都作为报告的一部分进行了记录。" 在这次实验中，关键知识点包括： 1. **管道(Pipe)**：管道是一种半双工的通信方式，允许一个进程写入数据，另一个进程读取数据。在这个实验中，管道被用来连接两个子进程和父进程，作为它们之间通信的通道。 2. **进程间通信(Inter-Process Communication, IPC)**：进程间通信是操作系统中不同进程交换信息的方式。在这个实验中，管道是实现IPC的一种手段。 3. **系统调用(fork)**：在Linux中，`fork()`用于创建一个新的进程，新进程（子进程）会继承父进程的大部分属性，包括内存空间、文件描述符等。 4. **同步(Synchronization)**：实验中提到的同步是指确保父进程在子进程写入数据后才能读取，以及子进程1先写入，子进程2后写入。这通常通过信号量、互斥锁、条件变量或者像`waitpid()`这样的函数来实现。 5. **waitpid()**：这个系统调用用于等待指定进程的终止，可以实现父进程与子进程间的同步。在这里，父进程使用`waitpid()`等待每个子进程完成写入后再读取管道中的数据。 6. **文件描述符(File Descriptor)**：在Linux中，管道通过文件描述符来访问，写端和读端各有一个文件描述符。在子进程中关闭不使用的文件描述符以防止数据混乱。 7. **程序流程控制**：实验步骤详细描述了从创建管道到读取数据的整个过程，涉及到了如何创建子进程，如何向管道写入数据，以及如何正确地读取数据。 8. **实验环境**：实验在Windows 8上的VMware虚拟机上运行Ubuntu操作系统，为学生提供了跨平台的实践环境。 通过这个实验，学生可以深入理解Linux操作系统中进程的创建、进程间的通信机制以及同步控制，为后续的系统编程学习打下坚实基础。