HNU操作系统作业一第四章API练习
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简介：
本作业为湖南大学（HNU）操作系统课程第四章API练习任务，旨在通过实践加深学生对操作系统API的理解与应用。
根据提供的文件信息，本段落档主要探讨了HNU操作系统课程中的进程概念及相关的API，并涉及具体的实验题目与结果分析。
### 进程的概念
在计算机科学领域中，**进程**是程序执行的基本单位。每个进程拥有独立的内存空间、资源和状态，由操作系统创建以运行特定程序。不同进程可以通过共享内存或消息传递等方式进行通信。
进程的状态包括：
- **就绪状态**：已准备好的进程等待CPU时间。
- **运行状态**：当前正在使用处理器执行任务。
- **阻塞状态**：因等待某种资源（如I/O操作完成）而暂停的进程。
### 进程相关API
#### 创建进程
- **fork()**: 在类Unix系统中，`fork()`函数用于创建新进程。子进程中复制了父进程的状态但独立运行。
```c
pid_t fork(void);
```
- **vfork()**: 与`fork()`相似，但在调用`exec()`或退出前阻止父进程执行。
```c
pid_t vfork(void);
```
- **posix_spawn()**: 创建并启动新进程，并设定环境变量等选项。
```c
int posix_spawn(pid_t *pid, const char *path, const void *attrp, char *const argv[], char *const envp[]);
```
#### 控制进程
- **wait()** 和 **waitpid()**: 用于等待子进程结束。
```c
pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
```
- **exit()** 和 **_exit()**: `exit()`函数正常终止程序并返回状态值；`_exit()`直接退出，不执行清理工作。
```c
void exit(int status);
void _exit(int status);
```
#### 进程通信
- **管道（pipe）**: 允许一个进程向另一个发送数据。
```c
int pipe(int pipefd[2]);
```
- **信号（signal）**: 通知程序事件发生，如中断处理。
```c
void signal(int signum, void (*func)(int));
```
#### 示例实验题目解析
文档中提到四个具体实验题目：
1. 可能是使用`fork()`创建子进程的基础练习。
2. 探讨通过管道实现父子进程间的数据交换的通信机制。
3. 关注使用`wait()`和`signal()`控制进程生命周期的技术。
4. 进一步探讨更复杂的信号处理技术，以增强对复杂应用的理解。
通过对这些知识点总结可以看出HNU操作系统课程旨在让学生深入理解进程的工作原理及如何利用API进行管理和控制，这对于学习内核开发以及构建复杂应用程序非常重要。
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