进程创建与控制实验：理解并发与系统调用

实验2进程的创建与控制是操作系统原理课程的重要实践环节，旨在帮助学生深入理解进程及其管理的相关概念。本实验主要包括以下几个关键知识点： 1. **进程的概念与理解**：实验强调了进程是操作系统中执行的基本单位，它是一个动态的实体，包含了程序、数据和进程状态。通过fork()函数，学生会观察到进程的创建过程，理解父进程与子进程的关系，以及它们如何共享和复制资源。 2. **进程的生命周期与状态**：fork()函数的返回值在子进程和父进程中的差异揭示了进程创建时的复制特性。子进程的返回值通常为子进程的ID，而父进程的返回值为子进程ID的副本，这有助于区分两者。同时，通过分析代码，学生会明白为什么子进程和父进程输出的x值相同，因为它们在创建时共享了相同的内存空间。 3. **进程并发执行**：通过观察程序运行结果，学生将学习到进程并发执行的基本原理，包括进程调度和上下文切换。实验中的两个连续fork()调用展示了进程的嵌套创建，以及主线程如何通过子进程执行不同的任务。 4. **系统调用与控制**：实验涉及了系统调用如execl()，它用于在子进程中执行新的程序，这涉及到进程替换和系统命令的执行。此外，学生还会掌握如何通过exit()和_exit()退出进程，理解这两个函数的区别，以及它们在进程结束时的行为。 5. **进程树和可视化工具**：运行ftree.c程序让学生了解进程树的概念，通过使用"pstree"和"ps"命令，可以观察进程的父子关系，并用A、B、C等标识符标记进程，描绘出进程执行过程中的动态变化。这不仅锻炼了学生的实际操作能力，也加深了他们对进程控制的理解。 6. **进程终止与异常处理**：最后，实验要求学生运行exit1.c程序并分析其结果，然后对比_exit(0)和exit()的使用，这涉及进程的正常和异常终止，以及它们对系统资源释放的不同影响。 通过这次实验，学生将不仅理论联系实际，而且增强了解决实际问题的能力，为后续深入研究操作系统打下坚实的基础。