Linux父子进程同步与通信：wait(), exit()与管道pipe()实践

"实验4 Linux父子进程同步及进程通信(1).docx" 实验4的目的是深入理解并实践在Linux环境中，如何使用C语言编写程序来实现父子进程的同步以及进程间通信。通过这个实验，你可以熟悉Linux提供的系统调用接口，并掌握同步的基本概念。 同步在多任务操作系统中至关重要，它确保了相互依赖的进程之间能够正确协调执行。当多个进程需要以特定顺序或在特定时刻进行交互时，就产生了同步需求。在Linux中，父子进程间的同步通常通过`wait()`和`exit()`这两个系统调用来实现。 `wait()`系统调用允许父进程等待一个或多个子进程的终止。当调用`wait()`时，父进程会被阻塞，直到某个子进程终止并返回该子进程的进程ID。如果父进程没有子进程，调用`wait()`会导致错误。要注意，如果有多个子进程，可能需要多次调用`wait()`以处理所有子进程的终止。 `exit()`系统调用则用于进程的正常结束。当子进程执行`exit()`时，它会释放所有分配的资源，并向其父进程发送一个终止信号。这简化了父进程管理子进程生命周期的工作，因为它不必主动去检查或终止子进程。 在Linux中，进程间的通信通常通过多种机制实现，如管道（pipe）、信号量（semaphore）、共享内存（shared memory）和消息队列（message queue）等。本实验中提到了使用管道`pipe()`系统调用来创建通信通道。`pipe()`函数创建了一个单向的数据通道，其中一个文件描述符（pipefd[1]）用于写入数据，另一个（pipefd[0]）用于读取数据。如果尝试从一个空的管道读取，进程会进入阻塞状态，直到有数据可读。 在实践中，你可以创建一个简单的父子进程程序，让父进程创建子进程，然后子进程通过`write()`函数将信息写入管道，父进程通过`read()`函数从管道读取信息，从而实现数据的传递。这展示了进程间通信的基本原理和使用方法。 通过这个实验，你不仅会学习到如何在C语言中使用系统调用来控制进程，还能掌握基本的进程同步和通信技术，这些都是在多线程和多进程编程中不可或缺的基础知识。同时，这也为你深入理解和应用更复杂的并发控制和分布式系统打下坚实基础。