操作系统上进程管理及通信实验报告3：进程创建与通信

本次实验的目的是通过设计程序，加深对进程概念的理解，并体会系统进程调度的方法和效果，了解进程之间的通信方式以及各种通信方式的使用。实验环境为虚拟机Linux操作系统。 在本次实验中，我们进行了多个例程的实现。其中，例程1是利用fork()系统调用来创建子进程。通过使用fork()系统调用，我们可以在一个正在运行的进程中创建一个全新的子进程。子进程拥有与父进程相同的代码和数据，但是拥有独立的执行空间。 在这个例程中，我们首先使用了fork()系统调用来创建一个子进程。在父进程中，fork()系统调用会返回子进程的PID（进程ID），而在子进程中，它会返回0。然后，我们可以使用PID来区分父进程和子进程的逻辑。 接下来，我们在父进程中输出一句话，表示当前是父进程。而在子进程中，我们输出另一句话，表示当前是子进程。通过这种方式，我们可以清晰地看到父进程和子进程的执行逻辑。 我们通过实验发现，当利用fork()系统调用创建子进程时，父进程和子进程的执行是独立的，它们互相不会阻塞对方的执行。父进程和子进程的执行顺序是不确定的，完全取决于操作系统的进程调度算法。 除了理解进程的概念和进程调度的方法，本次实验还涉及了进程之间的通信方式。在操作系统中，进程之间可以通过共享内存、管道、信号量、消息队列等方式进行通信。 共享内存是一种进程间通信的方式，可以在多个进程之间共享一块内存区域，实现数据的传递和共享。这种通信方式效率高，但需要进程之间协调访问共享内存的方法，防止数据出错。 管道是另一种进程间通信的方式，它是一种半双工的通信方式。通过使用pipe()系统调用，我们可以创建一个管道，实现进程之间的通信。管道可以用于父子进程之间或者兄弟进程之间的通信。 信号量是操作系统中一种常见的进程间通信机制。它是一种计数器，用来管理多个进程对共享资源的访问。通过使用semget()、semop()等系统调用，我们可以实现对信号量的创建、设置和操作。 消息队列是一种进程间通信的方式，可以实现进程之间的异步通信。通过使用msgget()、msgsnd()、msgrcv()等系统调用，我们可以创建消息队列，实现进程之间的消息传递。 本次实验让我们对进程管理和进程通信的概念有了更深入的理解。通过实际的例程实现，我们亲自体会了进程调度的方法和效果，了解了不同的进程通信方式的使用。这对于我们进一步学习和理解操作系统的原理和机制具有重要的意义。