操作系统实验二.doc

操作系统实验二的主要目标是通过实践加深对进程管理的理解，特别是进程的创建、撤销和并发执行。实验中，学生们需要在Linux环境下使用C语言编写程序，利用系统调用来实现特定的功能。 实验要求使用`fork()`系统调用创建子进程。`fork()`是Linux系统中创建新进程的关键调用，它会复制当前进程的所有资源，包括数据空间、堆和栈，形成一个新的子进程。在父进程中，`fork()`返回子进程的ID，而在子进程中返回0。这样，通过检查`fork()`的返回值，父进程和子进程就可以知道彼此的身份并执行不同的操作。 接着，实验的第二部分涉及到了`exec()`函数族。`exec()`系列函数允许子进程替换自身的代码和数据段，执行新的程序。例如，`execl()`、`execlp()`、`execle()`、`execv()`、`execve()`和`execvp()`都用于加载并执行新的可执行文件。这些函数的参数略有不同，但基本思想是提供执行文件的路径和参数列表，然后替换当前进程的空间。`exec()`家族的调用不会返回，除非出现错误，此时会返回-1。 在实验中，子进程调用`exec()`后，其执行流程将由新的代码决定，而父进程可以通过`waitpid()`等待子进程的结束。`waitpid()`是一个用于父进程等待子进程结束的系统调用，它可以指定等待特定PID的子进程，或者等待任何子进程。调用`waitpid()`时，父进程会被挂起，直到指定的子进程结束或接收到信号。同时，`waitpid()`还可以接受一个状态参数，用于获取子进程的退出状态。 通过这两个实验，学生能理解进程间的独立性，以及如何通过系统调用来协调进程间的交互。父进程和子进程的执行是并发的，这涉及到操作系统调度的基本原理。此外，实验还涵盖了进程的生命周期，包括创建、执行和终止，这对于深入理解操作系统的工作机制至关重要。 操作系统实验二旨在通过实际编程锻炼学生的动手能力，加深他们对进程管理的理解，特别是`fork()`和`exec()`系统调用的使用，以及如何通过`waitpid()`进行进程同步。这些知识是操作系统课程的核心内容，也是互联网服务和分布式系统开发的基础。