实验七管道通信

1、实验 7 管道通信实验目的（ 1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别；进一步认识并发执行的实质；（ 2）了解并熟悉 Linux 系统中利用管道实现进程通信的基本概念及方法；（ 3）熟悉 Linux 提供的有关系统调用函数 /库函数，并能使用这些函数。实验准备及预习阅读讲义附件8-管道通信，了解 Linux 系统中利用管道实现进程通信的基本概念及方法，熟悉 Linux 提供的有关系统调用函数 /库函数： pipe() 、mkfifo 、close()、read()、write() 、 lockf() 。实验内容1、管道可用于输入输出重定向，它将一个命令的输出直接定向到另一个命令的输入。比

2、如，当在某个shell 程序（ Bourneshell 或 C shell 等）键入who wc -l 后，相应 shell 程序将创建who 以及 wc 两个进程和这两个进程间的管道。考虑下面的命令行：$kill -l 显示了当前系统支持的所有信号$kill -l | grep SIGRTMIN2、函数 int pipe(int fd2) 创建一个管道，管道两端可分别用描述字fd0 以及 fd1 来描述。需要注意的是，管道的两端是固定了任务的。即一端只能用于读，由描述字fd0 表示，称其为管道读端；另一端则只能用于写，由描述字fd1 来表示，称其为管道写端。下面给出的程序使用系统调用pipe

3、() 建立一条管道线，两个子进程p1 和 p2 分别向管道各写一句话：child1 is sending a message! 和 child2 is sending a message! ，父进程则从管道中读出来自子进程的信息，并显示在屏幕上。请读懂程序并调试运行。#include #include main()int fd2;int pid1,pid2;char OutPipe100, InPipe100; pipe(fd);while(pid1=fork()=-1);if(pid1=0)printf( “child process1 %dn ”,getpid();lockf(fd1,1,

4、0);/* 加锁锁定写入端*/sprintf(OutPipe, “child1 is sending a message!”);write(fd1, OutPipe, 50);/* 将 buf中的 50 个字符写入管道 */sleep(5);/*睡眠 5秒，暂时放弃 CPU*/lockf(fd1,0,0);/* 解锁释放写入端 */exit(0);/* 结束进程 pid1 */elsewhile(pid2=fork()=-1);if(pid2=0)printf( “child process2 %dn ”,getpid() ”);lockf(fd1,1,0);sprintf(OutPipe,

5、“child2 is sending a message!”);write(fd1, OutPipe, 50);sleep(5);lockf(fd1,0,0);exit(0);elseprintf( “parent process %dn”,getpid();wait(0);read(fd0,InPipe,50);printf( “%sn”,InPipe);wait(0);read(fd0,InPipe,50);printf( “%sn”,InPipe);exit(0);3、使用管道通信时，可关闭某些不需要的读或写描述符，建立起单向的读或写管道，然后用 read 和 write 像操作文件一样

6、去操作它。下面给出的程序中子进程通过管道向父进程发送数据，这里子进程只使用到管道的写端口fd1 、父进程使用到了fd0 ，因此可关闭子进程的 fd0 和父进程的fd1 。请通过程序体会。#include#include#include#include#include#includeint main()char *msg=I am child process!;/* 子进程发送的数据*/pid_t pid;char buf100;/* 用于读取 */int pi;/* 创建管道时的返回值*/int fd2;/* 创建管道的参数 */memset(buf,0,sizeof(buf);/* 设置 b

7、uf 数组全为0，需 */pi=pipe(fd);/* 要引入 #include*/if(pi0)/*parent process*/close(fd1);/* 关闭写管道 */sleep(2);/* 休眠一下等待数据写入*/if(read(fd0,buf,100)0)/*写入管道 */printf(Message from the pipe is:%sn,buf);close(fd0);/* 关闭读管道 */waitpid(pid,NULL,0);/* 待 pid 进程退出，此处pid 为子进程 */exit(0);else perror(fork() error!); exit(0);4、

8、普通管道只能用于一个进程家族之间的通信，如父子，兄弟之间，并且普通管道在于内存中，随着进程的结束而消失；而命名管道是有“名字”的管道，存在于磁盘上，作为一个特殊的设备文件而存在， 不会随着进程结束而消失。 有名管道可用于两个无关的进程之间的通信，实现函数是 mkfifo() 。下面的程序实例演示了 mkfifo 的使用。请先以超级用户身份登录系统，然后编辑 /编译源程序（两个 *.c 程序），在图形终端上执行读程序 readfifo.c ，读程序执行后将陷入循环；切换到字符终端1（ ctrl+alt+f1 ），以超级用户身份登录并执行写程序writefifo.c ，然后回到图形终端，观察读程序

9、的输出变化。/*readfifo.c*/#include#include#include#include#include#include#include#include#define FIFO /home/jkx/myfifo /*使用宏定义路径*/int main()int fd;/* 指向命名管道 */ char buf100;/* 存储数据 */if(mkfifo(FIFO,O_CREAT|O_EXCL)0) /*创建管道 */perror(Create error!n); unlink(FIFO);/* 清除管道 */ exit(0);fd=open(FIFO,O_RDONL Y|O_NONBLOCK,0);/* 打开管道 */ if(fd0)/*读取管道 */ printf(Get message:%sn,buf); else printf(Not accept any message!n);sleep(1);/* 休眠 */*/*writefifo.c*/#include#include#include#include#include#include#include#define FIFO /home/jkx/myfifo /*宏定义命名管道路径*/int main()char *msg=Som