操作系统实验答案.doc

操作系统实验主要涉及了进程管理与进程间通信的基本概念和实现方法。下面将详细解析实验中的知识点： 1. **进程创建**： 在实验的第一部分，使用`fork()`系统调用创建了一个父进程和两个子进程。`fork()`调用成功返回两次，一次在父进程中返回新创建子进程的进程ID，一次在新创建的子进程中返回0。在这个例子中，通过判断`fork()`的返回值，确定当前进程是父进程还是子进程，并输出相应的字符。由于进程的并发执行特性，屏幕上的输出顺序可能变化，这是因为进程调度的不确定性。 2. **进程控制**： 实验的第二部分，修改程序使得进程输出更长的字符串。没有使用同步机制时，由于并发执行，输出的字符串顺序会随机变化。而在程序2中，引入了`lockf()`系统调用来实现互斥，它用于锁定文件描述符（这里是标准输出设备）。在`lockf(1,1,0)`和`lockf(1,0,0)`之间的代码块将独占资源，确保同一时间只有一个进程在执行，避免了输出交错。 3. **进程间通信**： 第三部分任务是使用软中断（信号）进行通信。父进程捕获键盘中断（Ctrl+C）产生的`SIGINT`信号，然后使用`kill()`发送信号给子进程。子进程通过设置信号处理器（`signal()`）来响应接收到的信号，执行相应的处理代码，如输出信息并终止。 实验中涉及的关键知识点包括： - **进程创建与管理**：`fork()`系统调用用于创建新的进程，进程ID是进程身份的标识。 - **进程并发与调度**：多个进程可能会并发执行，输出顺序依赖于进程调度策略，可能导致不确定性。 - **进程同步与互斥**：使用`lockf()`实现进程间的互斥访问，保证资源的独占性。 - **进程间通信**：通过信号（`signal()`和`kill()`）进行进程间的通信，传递控制信息。 - **控制流逻辑**：通过`if`和`else`结构以及`fork()`返回值判断进程的身份，实现不同的行为。 这些知识点是操作系统课程中的基础内容，理解和掌握它们对于理解操作系统的工作原理至关重要。在实际编程中，正确使用这些机制能够有效地解决多线程或多进程环境下的并发问题。