理解Linux进程控制：fork()与父子进程实验

在计算机操作系统的学习过程中，实验是理论知识的重要实践环节，尤其是在操作系统第3版微课版教材的指导下。实验一，即进程控制，旨在通过实际操作加深对进程概念的理解，区分进程与程序的差异，并掌握Linux操作系统中的关键进程管理技术。 首先，实验目标明确，要求学生掌握Linux环境下进程的创建和终止，理解父进程和子进程之间的关系，以及进程状态如何随操作而变化。在这个实验中，并发执行的概念会被进一步强调，通过编写并发程序来实现多个任务的同步进行。 实验平台包括虚拟机VMWare9及以上版本，操作系统推荐使用Ubuntu12.04及以上，编辑器如Gedit或Vim用于编写代码，而编译器则选择GCC。这些工具的选择确保了实验可以在稳定的环境中进行，并能够方便地进行代码调试。 实验的核心内容是编写一个C程序，利用系统调用fork()创建两个子进程。在程序中，每个进程都有自己的身份信息，如父进程显示"Parentprocess! PID=xxx1 PPID=xxx2"，子进程则显示"Childxprocess! PID=xxx PPID=xxx"，其中x代表进程序号，通过getpid()获取进程号，getppid()获取父进程号。实验者需要多次运行这个程序，观察并记录屏幕上不同进程的PID和PPID，以了解进程间的交互和生命周期。 特别需要注意的是，wait()函数在这里的作用是防止父进程在子进程结束前结束自身，确保所有子进程完成后，父进程再退出。通过这种方式，实验者可以学习到进程间通信和同步的基本技巧。 程序的源代码展示了这段过程，包括主函数中对fork()的递归调用，以及在子进程中打印身份信息和睡眠以模拟执行时间差。最后，当所有子进程结束后，父进程才通过wait()等待并显示自身的身份信息。 执行这个实验后，学生将收获丰富的实践经验，包括如何通过系统调用管理进程、理解进程间的依赖关系、以及如何通过wait()函数进行进程同步。这些技能对于深入理解和应用操作系统原理至关重要。在实践中学习和理解这些概念，有助于提升对操作系统内核工作原理的把握和编程能力。