操作系统进程通信实践：信号、共享存储与消息队列

"该资源是关于操作系统中进程通信的一个实验报告，主要涉及三种通信机制：信号、共享存储区和消息队列。实验目的是理解和掌握进程间通信的编程方法，通过一个多进程并发运行的程序来实现数据的分类和处理。程序要求能够接收键盘输入，显示数据，分发数据到不同文件，并在用户输入'quit'时结束。实验结果展示了程序的运行示例，包括数据的分类和丢弃情况。" 操作系统进程通信是实现多进程协作和同步的关键技术。在这个实验中，主要关注了以下几个知识点： 1. **信号(Signals)**: 信号是一种异步通信方式，用于进程间的通知和中断。虽然在实验描述中没有直接提到信号的使用，但在实际的进程通信中，信号常用于传递紧急事件或异常信息，如进程终止请求。 2. **共享存储区(Shared Memory)**: 共享存储区允许多个进程访问同一块内存区域，从而实现数据交换。在实验中，通过`shmget`获取共享内存标识符，`shmat`映射内存，`shmdt`解除映射，以及`shmctl`进行控制操作，如设置权限或删除共享内存。 3. **消息队列(Message Queues)**: 消息队列是一种存储有序消息的数据结构，允许进程以消息为单位进行通信。实验中定义了结构体`my_msg`，包含了消息类型和文本内容，使用`msgsnd`发送消息和`msgrcv`接收消息。这种方式确保了消息的顺序性和非阻塞特性。 4. **进程创建与并发执行**: 实验中创建了三个进程，分别是接收键盘输入进程、显示进程和分发数据进程，它们并发执行，共同完成任务。这涉及到进程的创建（如`fork`系统调用）、进程间的同步（如互斥锁、信号量）以及进程间的通信。 5. **数据处理与输入输出**: 用户输入被处理并分类到不同的文件，如字母写入`letter.txt`，数字写入`number.txt`。这涉及到文件操作和数据处理逻辑。 6. **用户交互**: 程序通过提示信息与用户进行交互，直到接收到特定的退出指令（如'quit'）。 7. **错误处理与异常反馈**: 当有数据被丢弃时，程序会给出提示，这体现了良好的用户界面设计和错误处理能力。 通过这个实验，学生可以深入理解操作系统中进程通信的原理和实践，同时增强对并发执行和资源管理的理解。