(完整word版)操作系统实验2基于管道的进程通信实验.doc

操作系统实验2是关于基于管道的进程通信，这个实验主要目标是理解和应用无名管道在Linux环境下进行进程间通信，以及掌握互斥和同步的概念。在这个实验中，学生需要使用C语言编写程序，通过系统调用`pipe()`创建一个无名管道，并且利用`fork()`创建父子进程。子进程`p1`会通过管道向父进程发送数据，而父进程则负责接收并输出这些数据。 实验的关键在于理解`pipe()`函数的使用。`pipe()`函数在内存中创建了一个单向的数据通道，允许一个进程写入数据，另一个进程读取数据。在本实验中，`fd[0]`代表读端，`fd[1]`代表写端。`write()`函数用于将数据写入管道，`read()`函数则用于从管道中读取数据。 为了确保父子进程的同步，实验中使用了`exit()`和`wait()`系统调用。当子进程完成数据发送后，它会调用`exit()`退出，此时父进程通过`wait()`等待子进程的退出，确保父进程在子进程退出后再进行读取操作，避免了数据丢失或混乱的情况。此外，`sleep()`函数用于控制进程的执行顺序，使得父进程在子进程写入数据后才尝试读取，以验证进程间的执行关系。 实验的代码部分展示了如何创建管道、分配读写端口、创建子进程、以及在子进程中写入数据到管道，然后父进程读取并打印数据。在子进程中，使用`sprintf()`格式化字符串并写入`buf`，然后通过`write()`写入管道。父进程通过`read()`从管道读取数据，如果读取失败，则输出错误信息。 在实际操作中，可能会遇到创建管道失败的问题，这通常是因为在尝试使用管道之前没有正确地创建管道。解决这个问题后，程序就能正常运行。 这个实验不仅锻炼了学生对C语言和系统调用的掌握，还让他们深入理解了进程通信的基本原理，特别是管道通信的机制，以及进程间的同步与互斥。通过这样的实践，学生能够更好地掌握操作系统中的并发处理和资源管理概念。