进程通信实验：基本PIPE使用与多进程间通信

"该资源是一份关于操作系统实验的文档，由岳宇轩同学完成，实验主题为‘进程通信’，主要探讨了PIPE系统调用在进程间通信中的应用。实验分为两部分：一是基本的PIPE使用，二是使用PIPE实现父子进程间的通信。" 实验详细内容如下： 1. **PIPE系统调用的基本使用方法** - 实验要求编写一个C/C++程序，利用`pipe()`系统调用创建管道并实现消息传递。 - 程序运行时，会产生父进程和子进程。子进程通过管道的`filedes[0]`端读取数据，然后输出到屏幕。父进程则向`filedes[1]`端写入字符串。 - 在代码中添加注释以解释关键逻辑，并在开头添加版权声明，形成特定样式。 - 实验结果显示，父进程可能先执行，向管道写入字符串，随后子进程读取并输出。另一种情况是子进程先执行，但由于管道为空，它会阻塞直到父进程写入数据。 2. **PIPE实现进程间通信** - 这部分实验要求创建一个C/C++程序，使用`pipe()`在多个进程中实现通信，特别是父子进程之间。 - 子进程应发送字符串“[进程名称]issendingamessagetoparent!”到父进程，而父进程接收此消息并显示在屏幕上，然后退出。 - 多次运行程序会观察到不同的执行顺序，这是因为进程调度的不确定性导致的。 实验分析： 在PIPE通信中，`pipe()`函数创建一个单向的、全双工的数据通道，允许两个进程共享数据。在这个实验中，`filedes[0]`用于读取，`filedes[1]`用于写入。由于管道的特性，当写端关闭时，所有读端都会接收到EOF（文件结束）信号，因此在父子进程通信中，通常需要确保写端在读端仍然活跃时保持打开状态。 实验结果的多样性源自于操作系统调度的随机性，可能会出现父进程先执行或子进程先执行的情况。如果子进程先执行而管道为空，它会进入等待状态，直到有数据可读。反之，父进程写入后，子进程会被唤醒并继续执行。 通过这个实验，学生能够深入理解PIPE系统调用的工作原理，以及如何在实际编程中使用它来实现进程间的通信。同时，实验也强调了在并发环境中理解和控制进程执行顺序的重要性。