实验三 Linux 进程管理1

实验三“Linux 进程管理1”主要涵盖了Linux操作系统中的几个关键知识点，包括进程管理、命令解析、系统调用、用户及主机信息的获取、以及进程间的通信。下面将逐一详细解释这些概念。 1. **进程管理**：在这个实验中，你被要求实现一个模拟的shell，这是对Linux进程管理的基础应用。在Linux中，shell是用户与操作系统交互的界面，它负责接收用户的命令并执行。实验中的模拟shell能够执行五个不同的命令：cmd1、cmd2、cmd3、find和grep。 2. **系统调用`execv`系列**：`execv`是一组用于执行新程序的系统调用，它会替换当前进程的映像。在实验中，你用`execv`来执行不同的命令程序，如cmd1到cmd3以及系统自带的find和grep。`execv`需要两个参数：一个是指向命令路径的字符串数组，另一个是环境变量指针。 3. **命令参数处理**：在主函数中，你需要通过空格来切割命令行输入，生成命令参数数组`myargv`，这使得你可以传递命令参数给`execv`执行。 4. **用户及主机信息**：通过`getpwuid`和`gethostname`函数，你可以获取当前登录用户的用户名和主机名。`getpwuid`根据用户ID返回用户信息结构体，`gethostname`则获取系统主机名。 5. **进程创建（`fork`）**：在`ChildProcess`函数中，使用`fork`创建子进程。`fork`返回两次，一次在父进程中返回子进程的PID，一次在子进程中返回0。如果`fork`失败，它将返回-1。 6. **进程等待（`waitpid`）**：父进程通过`waitpid`函数阻塞等待子进程结束，以收集子进程的退出状态。这确保了父进程知道子进程何时完成，从而可以进行后续处理。 7. **命令`find`和`grep`**：在模拟shell中，你需要添加对`find`和`grep`的支持。`find`是在文件系统中查找符合特定条件的文件的命令，而`grep`则是搜索含有特定模式的文本行。这两个命令都是Linux中的标准工具，通常用于文件管理和数据过滤。 8. **进程间通信**：虽然实验要求中没有明确提到，但题目提到了利用Linux的消息队列、共享内存等机制实现进程间的通信。这涉及到更高级的进程同步和通信技术，如`msgget`、`msgsnd`、`msgrcv`（消息队列）、`shmget`、`shmat`、`shmdt`、`shmctl`（共享内存）等。 9. **管道通信**：实验要求在管道通信实验中增加有名管道通信。有名管道（命名管道）是一种半双工通信方式，允许不相关的进程之间进行通信，可以通过文件系统中的一个特殊文件进行访问。 10. **共享内存双向通信**：共享内存允许两个或更多进程共享同一块内存区域，实现高效的数据交换。在实验中，增加双向通信意味着要设计一个机制，使得两个进程可以同时读写共享内存，这可能需要配合信号量或互斥锁来保证数据的一致性。 这个实验旨在帮助你深入理解Linux进程管理、进程间通信以及shell的工作原理，通过实践提高你在这些领域的技能。