实验四、进程通信(二) ——消息通信.doc

操作系统实验报告实验四、进程通信（二） 消息通信一、 实验目的1） 加深对管道通信的了解2） 掌握利用管道进行通信的程序设计3） 了解共享内存通信的程序设计方法4） 了解和熟悉Linux支持的共享存储区机制二、 实验内容任务：（1）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行程序1（或者只登陆一个窗口，先在该窗口中以后台方式运行程序1），用ipcs命令查看系统中消息队列的情况，然后在另一个窗口中运行程序2，观察程序的运行结果并分析。运行结束后可以用ctrl+c结束程序1的运行，再次用ipcs命令观察系统中消息队列的情况。（2）使用系统调用msgget()，msgsnd()，msgrev()及msgctl()编制一长度为1K的消息的发送和接收程序。为了便于操作和观察结果，用一个程序作为“引子”，先后fork()两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。SERVER端建立一个Key为学号末3位的消息队列，等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。SERVER每接收到一个消息后显示一句“(server)received”。CLIENT端使用key为学号末3位的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，即是SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。三、 代码及运行结果分析（1）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行程序1（或者只登陆一个窗口，先在该窗口中以后台方式运行程序1），用ipcs命令查看系统中消息队列的情况，然后在另一个窗口中运行程序2，观察程序的运行结果并分析。运行结束后可以用ctrl+c结束程序1的运行，再次用ipcs命令观察系统中消息队列的情况先在一个窗口中运行程序1程序1实验代码：#include #include #include #define MSGKEY 208 /*在实际实验过程中，为了避免每个同学建立的消息队列关键字一样而相互干扰，关键字请用学号末3位*/struct msgform long mtype; char mtext 256; msg;int msgqid;main () int i ,pid, *pint; extern cleanup(); for (i=0;i20;i+)/*软中断处理*/ signal (i,cleanup); msgqid = msgget (MSGKEY,0777|IPC_CREAT);/*建立与顾客进程相同的消息队列*/for (;) msgrcv (msgqid ,&msg,256,1,0);/*接收来自顾客进程的消息*/ pint=(int * ) msg. mtext; pid = * pint; printf (server:receive from pid %dn,pid); msg.mtype=pid; *pint=getpid(); msgsnd (msgqid,&msg ,sizeof (int) ,0) ;/*发送应答消息*/ cleanup() msgctl (msgqid ,IPC_RMID,0); exit(); 运行结果：ipcs命令查看在另一个窗口中运行程序2程序2实验代码：#include #include #include #define MSGKEY 208 /*在实际实验过程中，为了避免每个同学建立的消息队列关键字一样而相互干扰，关键字请用学号末3位*/struct msgform long mtype; char mtext 256;main()struct msgform msg;int msgqid,pid, *pint;msgqid=msgget(MSGKEY,0777);/*建立消息队列*/pid=getpid();pint=(int *)msg.mtext;*pint=pid;msg.mtype=1;/*指定消息类型*/msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);/*往msgqid发送消息msg*/msgrcv(msgqid,&msg,256,pid,0);/*接收来自服务进程的消息*/printf(client : receive from pid%dn,*pint);运行结果：再次用ipcs命令观察系统中消息队列的情况分析：调用pipe(fd);创建一个管道后，接着调用fork()函数产生两个进程，首先开始执行子进程，关闭管道出口，通过管道入口向管道中写入内容。执行if语句后，进入else语句块内开始父进程，管道入口关闭，通过管道出口端从管道中读取之前写入内容，最后输出出来（2）使用系统调用msgget()，msgsnd()，msgrev()及msgctl()编制一长度为1K的消息的发送和接收程序。为了便于操作和观察结果，用一个程序作为“引子”，先后fork()两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。SERVER端建立一个Key为学号末3位的消息队列，等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。SERVER每接收到一个消息后显示一句“(server)received”。CLIENT端使用key为学号末3位的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，即是SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。实验代码：#include#include#include#include#define MSGKEY 201struct msgformlong mtype;char mtext1030;msg;int msgqid,i;void CLIENT()int i;msgqid=msgget(MSGKEY,0777);for(i=10;i=1;i-)msg.mtype=i;printf(client)sentn);msgsnd(msgqid,&msg,1024,0);exit(0);void SERVER()msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT);domsgrcv(msgqid,&msg,1030,0,0);printf(server)receivedn);while(msg.mtype!=1);msgctl(msgqid,IPC_RMID,0);exit(0);int main()while(i=fork()=-1);if(!i)SERVER();while(i=fork()=-1);if(!i)CLIENT();wait(0);wait(0);运行结果：分析：msgflg低9位类似于文件访问权限的低9位，其他位指明消息队列的建立方式：若指定的关键字消息队列不存在，msgflg&IPC_CREAT为真，则为他建立一个新的消息队列； msgflg&IPC_CREAT为假，返回-1。若指定的关键字消息队列存在，则返回该消息队列的描述符。若msgflg&IPC_CREAT&IPC_EXCL为真，若指定的关键字消息队列不存在，失败返回-1；否则正常返回。若key等于IPC_PRIVATE，则msgget调用总是成功的。 根据控制命令cmd对msqid消息队列进行相应的控制。参数buf是指向用户程序地址空间中一个msqid_ds结构的指针，以便将相关控制信息在核心和用户地址空间之间进行