Linux系统进程管理与编程实践

"Linux系统及编程基础" 在深入探讨Linux系统及编程基础时，我们需要理解一些核心概念，如进程、进程管理、并发执行、资源竞争、进程通信等。这些概念是操作系统，尤其是Linux系统中的基石。 首先，进程是操作系统中运行程序的实例，它包含了程序的执行上下文，包括内存映射、打开文件、信号处理等。程序则是可执行的代码，静态存储在磁盘上。程序只有在被加载到内存并执行时，才会成为进程。因此，进程和程序的主要区别在于状态：程序是静态的，而进程是动态的，有生命周期，可以执行、等待、睡眠和结束。 并发执行是现代操作系统提供的一种能力，使得多个进程在时间上重叠执行，尽管实际上只有一个CPU。在多核系统中，真正的并行执行是可能的，但即使是单核系统，通过时间片轮转也能实现并发。这种并发性提高了系统资源的利用率和效率。 在进程管理中，创建和控制进程是重要的任务。`fork()`系统调用用于创建新进程，新进程（子进程）继承父进程的大部分属性。而`kill()`系统调用则用来发送信号给进程，以控制其行为。例如，实验中提到，父进程可以通过`kill()`发送信号来结束子进程。信号处理可以使用`signal()`函数设置，例如忽略某些信号（如`SIGIGN`）或定义特定的信号处理函数。 进程间的通信（IPC）是解决进程间数据共享和同步问题的关键。在Linux中，有许多通信机制，如管道（pipe）、信号量、共享内存、套接字等。实验中提到了管道通信，通过`pipe()`系统调用创建一个单向数据通道，允许进程之间传递数据。在这个实验中，父进程通过管道接收来自两个子进程的消息，确保消息顺序。 实验步骤展示了如何创建进程并控制它们的行为。`fork()`调用创建了两个子进程，它们与父进程并行运行，各自显示不同的字符。由于进程调度的不确定性，可能会看到不同的输出顺序，这取决于进程调度策略和时间片分配。 通过这个实验，学习者不仅能够理解进程的概念，还能够掌握实际操作和调试进程的能力。同时，对进程通信的理解也至关重要，因为它是多进程系统中协同工作和数据交换的基础。这些基本技能对于进行更高级的Linux系统编程和系统级优化至关重要。