操作系统实验：进程与线程通信及同步

"oslab-exam" 这是一个操作系统实验室的考试题目集，主要涉及进程通信、多线程编程以及同步机制。下面将详细解释每个题目所涵盖的知识点。 ### 题目1 这个题目考察了**父子进程通信**和**管道（pipe）**的使用。在操作系统中，主进程创建一个子进程，然后通过管道实现父子进程间的通信。子进程将输出重定向到管道的写端，而父进程则从管道的读端读取数据。子进程使用`exec()`函数执行命令`echo helloworld`，将字符串`helloworld`写入管道。父进程通过`read()`函数读取管道中的数据，并打印出来。 ### 题目2 该题目的重点在于**多进程通信**和**管道的使用**。主进程创建两个子进程，分别通过两个独立的管道与这两个子进程通信。第一个子进程计算1到50的和，第二个子进程计算50到100的和，各自通过管道将结果传给父进程。父进程读取两个子进程的结果后，将它们相加，期望得到的结果是5050。 ### 题目3 题目3涉及到**多线程编程**和**线程间通信**。主线程创建10个子线程，每个子线程负责计算特定区间的整数之和。为了确保正确性，必须使用线程参数来传递区间信息。主线程等待所有子线程完成后，合并这些子线程的结果，最终和应为5050。 ### 题目4 这个题目考察了**多线程同步**，特别是使用**信号量（semaphore）**或**条件变量（condition variable）**来控制线程的执行顺序。四个线程T1、T2、T3和T4由主线程创建。线程T1、T2、T3有各自的睡眠时间，而T4没有。目标是使用同步机制确保线程T1执行后，T2和T3才能执行；T2和T3执行后，T4才能执行。输出结果可能是`T1 T2 T3 T4`或`T1 T3 T2 T4`，表明线程的执行顺序得到了正确的控制。 总结来说，这些题目涵盖了操作系统中的核心概念，包括进程通信（管道）、多进程、多线程、线程同步（信号量和条件变量），这些都是操作系统设计和实现中的重要组成部分。理解和掌握这些知识点对于深入理解操作系统的工作原理至关重要。