实验八 进程通信应用

1、.；实验八 进程通信应用实验目的1. 掌握命名管道的原理和应用2. 掌握文件映射共享内存的原理3、掌握基于进程通信的程序设计方法实验内容1 （1）命令行下创建有名管道myfifo，ls l查看，分别在两个终端运行cat myfifo分析执行情况，将cat在后台运行，echo在前台运行，执行情况如何?分析FIFO的打开规则。（2） 设计两个程序，要求用命名管道FIFO，实现文本文件复制功能，即实现copy file1 file2的功能，file1是已经存在的文件，file2可以不存在，如果存在就清空原来的内容，通过建立的有名管道实现file1的内容复制到file2。一、 FIFO1.有名管道的创

2、建#include #include int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)该函数的第一个参数是一个普通的路径名，也就是创建后FIFO的名字。第二个参数与打开普通文件的open()函数中的mode 参数相同。2. 有名管道的打开有名管道创建成功后并没有打开，需要使用系统调用open( )将对应的文件打开。 open(const char*pathname,oflg)其中，参数pathname是要打开的有名管道的路径名，oflg是文件打开时的存取方式。必须指定的互斥模式:O_RDONLY, O_WRONLY, O_NONBLOCKO_RDON

3、LY：若无进程写方式打开FIFO，open阻塞O_RDONLY |O_NONBLOCK：若无进程写方式打开FIFO，open立即返回O_WRONLY：若无进程读方式打开FIFO，open阻塞O_WRONLY| O_NONBLOCK：若无进程读方式打开FIFO，open返回ENXIO错误,-1FIFO的打开规则：（1）如果当前打开操作是为读而打开FIFO时，若已经有相应进程为写而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO（当前打开操作设置了阻塞标志）；或者，成功返回（当前打开操作没有设置阻塞标志）。（2）如果当前打开操作是为写而打开FIFO时，如果

4、已经有相应进程为读而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO（当前打开操作设置了阻塞标志）；或者，返回ENXIO错误（当前打开操作没有设置阻塞标志）。3.有名管道的读写#include ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);返回值: 读到的字节数，若已到文件尾为0，若出错为-1ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);返回值: 若成功为已写的字节数，若出错为-1 从FIFO中读取数据readl 以阻塞方式打开的FIFO，read

5、调用： 当前FIFO内没有数据，read调用将一直阻塞。 当前FIFO内有数据，但有其它进程在读这些数据 解除阻塞的原因则是FIFO中有新的数据写入，不论信写入数据量的大小，也不论读操作请求多少数据量。 l 以非阻塞方式打开的FIFO，read调用： 当前FIFO内没有数据，立即返回-1，当前errno值为EAGAIN，提醒以后再试。 向FIFO中写入数据writel 对于设置了阻塞标志的写操作：当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性。如果此时管道空闲缓冲区不足以容纳要写入的字节数，则进入睡眠，直到当缓冲区中能够容纳要写入的字节数时，才开始进行一次性写操作。 当

6、要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。FIFO缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据，写操作在写完所有请求写的数据后返回。 l 对于没有设置阻塞标志的写操作：当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性。如果当前FIFO空闲缓冲区能够容纳请求写入的字节数，写完后成功返回；如果当前FIFO空闲缓冲区不能够容纳请求写入的字节数，则返回EAGAIN错误，提醒以后再写；当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。在写满所有FIFO空闲缓冲区后，写操作返回。 4.有名管道删除有名管道和普通文件一样，存在于

7、磁盘中。但是有名管道不能直接存储文件，其存储的通讯信息在通信的两个进程结束后自动丢失。与无名管道不同，通信的两个进程结束后，有名管道文件依然存在。需要使用系统调用unlink( )删除有名管道文件。头文件： #include 系统调用格式： int unlink(const char *pathname);unlink( )会删除参数pathname指定的文件。二、 mmapLinux提供了内存映射函数mmap, 它把文件内容映射到一段内存上, 通过对这段内存的读取和修改, 实现对文件的读取和修改。头文件: void *mmap(void *addr, size_t length, int p

8、rot, int flags, int fd, off_t offsize);返回值: 成功则返回映射区起始地址, 失败则返回MAP_FAILED(-1).参数:addr: 指定映射的起始地址, 通常设为NULL, 由系统指定.length: 将文件的多大长度映射到内存.prot: 映射区的保护方式, 可以是:PROT_EXEC: 映射区可被执行.PROT_READ: 映射区可被读取.PROT_WRITE: 映射区可被写入.PROT_NONE: 映射区不能存取.flags: 映射区的特性, 可以是:MAP_SHARED: 对映射区域的写入数据会复制回文件, 且允许其他映射该文件的进程共享.MAP_PRIVATE: 对映射区域的写入操作会产生一个映射的复制(copy-on-write), 对此区域所做的修改不会写回原文件.MAP_ANONYMOUS：采取匿名映射。fd: 由open返回的文件描述符, 代表要映射的文件，匿名映射时指定为-1。offset: 以文件开始处的偏移量, 必须是分页大小的整数倍, 通常为0, 表示从文件头开始映射.内存映射的步骤:用open系统调用打开文件, 并返回描述符fd.用mmap建立内存映射, 并返回映射首地址指针start.对映射(文