实验二,进程通信,管道共享内存

1、操作系统实验报告实验二：进程通信（一）管道及共享内存一、 实验目的· 了解进程之中相互通信的方式· 加深对管道通信的了解· 了解共享内存通信的程序设计方法· 了解和熟悉Linux支持的共享存储区机制二、 实验内容和步骤任务一、（1）阅读以上父子进程利用管道进行通信的例子（例1），写出程序的运行结果并分析。（2）编写程序：父进程利用管道将一字符串交给子进程处理。子进程读字符串，将里面的字符反向后再交给父进程，父进程最后读取并打印反向的字符串任务二、1）阅读例2的程序，运行一次该程序，然后用ipcs命令查看系统中共享存储区的情况，再次执行该程序，再用ipcs

2、命令查看系统中共享内存的情况，对两次的结果进行比较，并分析原因。最后用ipcrm命令删除自己建立的共享存储区。 （有关ipcs和ipcrm介绍见后面一页）（2）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行例3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），然后在另一个窗口中运行例3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。（3）编写程序：使用系统调用shmget()，shmat()，shmdt()，shmctl()，编制程序。要求在父进程中生成一个30字节长的私有共享内存段。接下来，设置一个指向共享内存段的字符指针，将一串大写字母写入到该指针指

3、向的存贮区。调用fork()生成子进程，让子进程共享内存段中的内容。接着，将大写字母改成小写，子进显示程修改共享内存中的内容。之后，子进程将脱接共享内存段并退出。父进程在睡眠5秒后，在此显示共享内存段中的内容（此时已经是小写字母）。三、 代码及运行结果分析1.任务1（1）代码：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<sys/wait.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>int main()int

4、 x,fd2;char buf30,s30;pipe(fd);while(x=fork()=-1);if(x=0)close(fd0);printf("Child Process!n");strcpy(buf,"This is an examplen");write(fd1,buf,30);exit(0);elseclose(fd1);printf("Parent Process!n");read(fd0,s,30);printf("%sn",s);截图：结果和分析：创建一个管道，调用fork（）函数产生两个进程，

5、我的系统优先先执行父进程，比较疑惑，既然这样，管道中并没有数据是如何得出最后结果的，后来百度了一下解释说是因为管道本身是一种同步机制，并且printf执行的时间要比其他程序时间长得多，才会这样。然后执行子程序，将数据写入管道，然后父程序打印出来2. 任务1（2）代码：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<sys/wait.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>void fanzhuan(char

6、 *s)char *p=s+strlen(s)-1;char temp;while(s<p)temp=*p;*p-=*s;*s+=temp;int main()int i,x,fd2;char buf20,s20,m20;strcpy(buf,"This is an examplen");pipe(fd);write(fd1,buf,20);while(x=fork()=-1);if(x=0)printf("Child Process!n");read(fd0,s,20);/printf("%sn",s);fanzhuan(s)

7、;write(fd1,s,20);exit(0);elsewait(NULL);close(fd1);printf("Parent Process!n");read(fd0,m,20);printf("%sn",m);截图：3. 任务2（1）代码：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int main()key_t key=105;int shmi

8、d_1,shmid_2;if(shmid_1=shmget(key,1000,0644|IPC_CREAT)=-1)perror("shmget shmid_1");exit(1);printf("First shared memory identifier is %dn",shmid_1);if(shmid_2=shmget(IPC_PRIVATE,20,0644)=-1)perror("shmget shmid_2");exit(2);printf("Second shared memory identifier is

9、%dn",shmid_2);exit(0);截图：结果和分析：两次运行结束后，第二个共享标识符不一样，然后在每一次的ipcs查看共享存储区的时候，最后一行也是不一样的。原因是分配了两次，然后第一次有key值，第二次是没有的。4. 任务2（2）代码：程序1：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>#include<unistd.

10、h>#define SHMKEY 105#define K 1024int shmid;int main()int i,*pint;char *addr;extern void* shmat();extern cleanup();for(i=0;i<20;i+)signal(i,cleanup);shmid=shmget(SHMKEY,16*K,0777|IPC_CREAT);addr=shmat(shmid,0,0);printf("addr 0x%xn",addr);pint=(int *)addr;for(i=0;i<256;i+)*pint+=i;

11、pause();cleanup()shmctl(shmid,IPC_RMID,0);exit(0);程序2：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>#include<unistd.h>#define SHMKEY 105#define K 1024int shmid;int main()int i,*pint;char *addr

12、;extern void *shmat();shmid=shmget(SHMKEY,8*K,0777);addr=shmat(shmid,0,0);pint=(int *)addr;for(i=0;i<256;i+)printf("%dn",*pint+);截图：结果和分析：程序（1）后台运行的时候，先创建一个共享内存段，然后挂接，得到共享区的地址，并且输出这个地址，然后pint的首地址就是共享区首地址，向共享区里面输入1,2,3,4,5.。155。程序（2）执行的时候首先先挂接到这个共享区，然后向从首地址开始遍历，输出其中的内容5. 任务2（3）代码：#includ

13、e<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/wait.h>#include<string.h>#include<stdio.h>int main() key_t key=105;int shmid,p1,i;char *addr,*pint,temp;shmid=shmget(key,30,0644|IPC_CREAT);addr=shmat(

14、shmid,0,0);for(i=0;i<5;i+)*addr='A'+i;addr+;while(p1=fork()=-1);if(p1=0)shmid=shmget(105,30,0644);printf("successn");addr=shmat(shmid,0,0);for(i=0;i<5;i+)temp=*addr;*addr=temp+32;addr+;addr=shmat(shmid,0,0);printf("%sn",addr);shmdt(addr);elsesleep(5);addr=shmat(shmid,0,0);printf("%sn",addr);/printf("%sn",addr);shmctl(shmid,IPC_RMID,0);exit(0);截图：结果和分析：首先显示创建一个要求的共享区，然后挂接上去，得到共享区首地址，向共享区中输入一串大写字符串，然后调用fork（），生成一个子程序，先让挂接到共享区，并且获