操作系统实验：进程间通信与文件复制

"15211088_王意如_操作系统第4次实验1，该实验主要关注进程间通信以及通过共享内存实现文件复制。实验目标包括理解和掌握管道命令、使用mmap实现文件复制，并鼓励扩展到多进程文件复制。实验原理涉及到管道的运用、mmap的工作机制。实验方案提供了使用管道命令的例子和mmap实现文件复制的代码示例。" 在操作系统中，进程间通信（Inter-Process Communication, IPC）是多进程协作的关键，它允许不同进程之间交换数据和协调工作。本次实验的一个核心知识点就是理解并掌握几种常见的进程间通信方式，特别是通过共享内存。共享内存是一种高效且直接的IPC形式，它允许多个进程访问同一块内存区域，从而实现数据的快速传递。在实验中，使用mmap函数将文件映射到内存，使得多个进程可以共享文件内容，进而实现文件复制。 管道（Pipe）是另一种简单但有效的进程间通信手段，它允许一个进程的输出作为另一个进程的输入。在实验中，通过管道命令`ls -l | more`和`cat data.txt | more`，学生可以直观地看到如何使用管道连接不同的命令，使前一个命令的输出成为后一个命令的输入，同时使用`more`分页查看长输出，这是对管道功能的直观理解。 扩展目标中提到的多进程文件复制，意味着学生需要了解如何创建和管理多个进程，并协调它们共同完成文件复制任务。这涉及到进程的创建（如使用fork系统调用）、同步与互斥（如信号量、锁等）的概念，以确保数据的一致性和正确性。 实验方案中提供的代码示例展示了如何使用mmap进行文件复制。首先，一个程序生成了一个大文件"data.txt"，然后使用mmap将文件内容映射到内存。在另一段代码中，通过mmap读取源文件，创建新的映射，并将数据写入新文件，实现了文件的复制。这种方式避免了传统的读写文件操作带来的I/O开销，提高了效率。 这个实验旨在深化学生对操作系统中的进程通信、内存管理和文件操作的理解，通过实践加强理论知识，并鼓励创新和探索，如尝试多进程文件复制，提高问题解决和编程能力。