操作系统实验报告进程通信管理.doc

在本篇操作系统实验报告中，主要探讨了进程通信管理和并发执行的概念。实验旨在通过实际操作加深对进程的理解，包括并发执行、资源争夺、进程互斥以及Linux系统中的进程通信方式，如软中断通信和管道通信。 实验的核心是利用C语言编写程序，模拟进程间的通信和交互。程序通过`fork()`系统调用创建了两个子进程，分别是子进程1和子进程2。在创建子进程之后，父进程会设置一个等待标志`wait_mark`并安装信号处理函数`stop`来处理中断信号`SIGINT`，即`Ctrl+C`。当父进程接收到中断信号时，它会使用`kill()`函数发送信号给两个子进程，使得它们结束运行。 子进程1和子进程2在接收到信号后，分别输出特定信息并终止。为了实现同步，实验中使用了`lockf()`函数来控制资源的访问，确保进程之间的互斥。`lockf()`函数用于锁定和解锁文件描述符，以防止多个进程同时访问同一资源。 在原始程序中，父进程在子进程结束后输出“parent process is killed!”然后终止。然而，当在子进程中添加`signal(SIGINT, SIG_IGN)`语句后，子进程将忽略中断信号，不会因`Ctrl+C`而被终止，这使得程序能够按照预期顺序运行，子进程能够完成其输出任务。 实验通过观察和比较程序的不同版本，揭示了进程间通信和信号处理的重要性。在多进程环境中，进程可能会相互影响，尤其是在资源竞争的情况下。信号机制提供了一种有效的控制和协调进程行为的方式。此外，软中断通信是一种通过操作系统内核传递信息的方式，而在Linux中，管道通信则允许进程间通过共享内存区域进行数据传输。 这个实验不仅帮助理解了进程通信的基本原理，还强调了并发执行时可能遇到的问题，如死锁和资源争抢，并展示了如何通过信号和同步原语来解决这些问题。实验的实施和分析对于深入理解操作系统中的并发控制和进程通信机制至关重要，这对于开发和调试多线程或多进程应用程序具有实际指导意义。