Linux操作系统：进程创建与管理实践

这篇实验报告是关于Linux环境下进程管理的，主要涵盖了进程的创建、控制以及进程间通信的基础知识。实验目的是帮助学生理解进程的概念，掌握Linux系统中的进程操作，并通过实际编程来体验并发执行和资源争用的问题。 实验中首先介绍了如何使用系统调用`fork()`创建子进程。在`fork()`成功调用后，父进程会复制自身状态创建一个新的子进程。在这个实验中，父进程显示字符"a"，两个子进程分别显示字符"b"和"c"。由于进程的并发执行特性，屏幕上的显示顺序可能会有所不同，这取决于进程调度策略。例如，可能会先显示"a"然后是"b"和"c"，或者"b"和"c"可能同时显示，然后再是"a"。这种现象体现了进程并发执行的不确定性。 接着，实验扩展到进程的控制，通过修改程序使得每个进程输出一句话而不是单个字符，以此观察并发执行带来的屏幕输出交错情况。为了实现进程间的互斥，引入了`lockf()`系统调用，它能够对文件或文件的一部分加锁，防止多个进程同时访问同一资源，确保数据的一致性。 最后，实验涉及到了`fork()`和`exec()`的配合使用，以及`wait()`函数来控制进程的执行顺序。`exec()`函数用于替换当前进程的执行映像，加载新的程序执行。而`wait()`则是用来等待子进程结束，这样可以确保子进程执行完毕后再进行其他操作。 实验原理部分，给出了创建进程的简单C语言代码示例，使用`fork()`创建子进程，然后根据返回值判断是父进程还是子进程，并执行相应的操作。这里使用了`while`循环来处理`fork()`可能失败的情况，确保子进程的正确创建。 整个实验旨在让学生深入理解操作系统中的进程管理，包括进程的创建、控制、同步和通信，以及如何在Linux环境中运用这些概念进行程序设计。通过实际操作，学生可以更好地掌握这些抽象概念，为后续的系统级编程打下基础。