Linux操作系统实验：进程观测与fork使用

"本次实验是关于计算机操作系统的进程观测，主要在Linux环境下进行。实验旨在让学生理解进程的特点，学习如何查看进程状态，并通过编写程序来实践fork和vfork函数，了解父进程与子进程的关系。实验包含两个部分，分别涉及单进程运行与fork函数生成子进程的观察分析。" 实验一的目的是让学生熟悉Linux下查看进程状态的工具，如`top`和`ps`。`top`用于实时监控系统中所有进程的状态，包括PID（进程ID）、内存使用率和CPU占用率等信息；而`ps`则用于快照式查看某一时刻的进程状态。实验中，学生需要编写一个简单的循环程序，观察其运行时的进程ID，并使用`kill`命令终止进程，同时记录和分析进程的状态数据。 在实验的第二部分，学生需要使用`fork()`函数创建一个子进程。`fork()`函数会复制当前进程的所有信息，返回值在父进程和子进程中不同，从而可以区分它们。在这个实验中，父进程和子进程都会执行一个循环打印语句，但子进程的输出中会包含特定的标识。学生需要分析输出结果并解释现象。通过比较两种不同的程序设计（子进程先执行打印或父进程先执行打印），可以深入理解父子进程的执行顺序和并发特性。 实验步骤中的代码展示了如何使用`fork()`创建子进程。在子进程中，一个循环会打印出"I am the child process"，而在父进程中，同样的循环会打印出"I am the parent process"。当`fork()`成功时，它会返回两次，一次在父进程中返回新创建子进程的PID，一次在子进程中返回0。因此，根据`fork()`的返回值，我们可以区分哪个是父进程，哪个是子进程。 在修改后的示例中，子进程的循环被保留，而父进程的循环被删除。这种情况下，子进程会一直打印"I am the child process"，直到父进程结束。这展示了在没有父进程同步控制的情况下，子进程可能会无限期地运行。 通过这个实验，学生可以深刻理解进程的创建、管理以及它们如何共享和竞争系统资源，尤其是CPU时间片。这不仅强化了对操作系统基本概念的理解，也为后续更复杂的多线程编程和并发控制奠定了基础。