Linux操作系统实验：进程控制与并发执行

"Linux操作系统实验五——进程管理子系统——进程控制" 本次实验主要涉及Linux操作系统中的进程管理子系统，特别是进程的控制与并发执行。实验目的是让学生深入理解进程的概念，熟悉进程创建、控制以及并发执行的实质。实验环境包括任何Unix/Linux、Sun Solaris操作系统，或者Windows系列操作系统配合相应模拟环境，并需要gcc编译器来编写和执行程序。 实验内容要求通过编程实现三个进程的并发执行。在提供的代码示例中，可以看到程序首先通过`fork()`系统调用创建了一个子进程（p1）。如果`fork()`成功，父进程将等待子进程结束（通过`wait(NULL)`），然后再次调用`fork()`创建第二个子进程（p2）。每个子进程会使用`execl()`替换当前进程映像，执行不同的命令，如`ls -l`和`cat file1`。 在这个实验中，`fork()`函数用于创建新进程，返回值为0表示当前进程是子进程，返回值大于0表示父进程，返回值为负则表示创建失败。`execl()`系统调用用于执行新的程序，它会替换当前进程的内存空间，使得进程执行新的命令。 实验中还提到了进程控制的一些关键操作，如进程睡眠、同步和撤销。虽然代码示例没有直接展示这些操作，但在实际的并发环境中，进程可能会使用`sleep()`系统调用来暂停执行，使用信号量或互斥锁实现进程间的同步，以及使用`exit()`系统调用来终止进程。 此外，实验还涉及进程的竞争资源问题和解决进程互斥的方法。在多进程并发执行中，如果多个进程试图同时访问共享资源，可能会导致数据不一致。解决这种问题通常使用同步机制，如信号量、互斥锁或条件变量，确保在给定时间内只有一个进程可以访问特定资源。 在给定的代码中，通过`wait(NULL)`父进程确保了子进程执行完毕后再继续执行，这是简单的同步机制，防止了进程间的交错执行导致的不确定性。但更复杂的同步问题，如哲学家就餐问题，可能需要使用更高级的同步原语来解决。 这个实验旨在帮助学生掌握Linux操作系统中进程的基本操作，理解并发执行的机制，以及如何通过系统调用来控制和协调并发进程，为后续的系统级编程和多线程编程打下坚实的基础。