福州大学Linux操作系统设计实践报告之进程管理

简介：
本实践报告为福州大学Linux操作系统课程的一部分，专注于探讨和分析Linux系统中的进程管理机制。通过理论学习与实际操作相结合的方式，深入研究了进程创建、调度及同步等关键概念和技术。报告中还包含了相关实验的详细步骤及其结果分析，旨在帮助学生更好地理解和掌握Linux操作系统的核心功能之一——进程管理。 在福州大学的Linux操作系统设计实践中，进程管理是一个重要的学习主题，尤其关注父进程与子进程之间的交互。在这个实验中，学生们通过编写C语言程序来模拟并理解这些概念。实验使用了Oracle VM Virtualbox作为虚拟化环境，并搭载Redhat 9版本的Linux操作系统。 核心代码部分展示了如何使用`fork()`函数创建子进程以及`wait()`函数来控制进程执行流程。当调用`fork()`时，它会在父进程中返回新创建子进程的PID（进程ID），在子进程中则返回0。这使得我们可以通过检查`fork()`的返回值来区分父进程和子进程。 代码中使用了条件语句 `if(fork() == 0)` 来检测当前进程是否为子进程。如果该条件成立，即`fork()` 返回0，则执行一个循环，输出 child 并休眠1秒；而在父进程中，由于`fork()`返回值不为0，因此会执行另一段循环并打印 parent 同样休眠1秒。 使用 `sleep(1)` 函数暂停进程的执行时间，并有助于观察和理解并发执行的情况。尽管在这段代码中没有直接调用`wait()`, 但通常它用于父进程等待子进程结束，从而确保所有相关任务完成后再继续运行后续的操作。在实际编程环境中，`wait()`可以让父进程暂停直到子进程完成其工作后恢复执行。 运行这段程序会观察到 parent 和 child 的交替打印现象，这是因为父进程和子进程是并发执行的，并且它们会在打印语句与休眠之间交替进行。这种现象体现了多进程并发的基本原理：多个进程可以在同一时间内执行但因为CPU调度的原因而轮流占用处理器资源。 通过这个简单的实验，学生能够深入理解Linux操作系统中的进程创建、并发执行以及父子进程间的交互机制。这些知识对于学习操作系统原理、编写多进程应用程序和掌握系统级编程至关重要，在实际软件开发中可以应用于实现后台服务、守护进程及并发任务处理等多种场景。