实验三 进程的管道通信实验

1、实验3过程的管道通信第一，实验目的(1)了解什么是管道(2)熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信模式第二，实验时间4小时三、实验内容编写程序实现进程的流水线通信。使用系统调用管道()来建立一个管道，两个子流程P1和P2分别给管道写一个句子：孩子1正在发送消息！孩子2正在发送消息！父进程从管道中读取子进程的两条消息并显示它们(首先需要接收P1，然后是P2)。第四，实验指导首先，什么是管道UNIX系统在操作系统开发中最重要的贡献之一是它开创了管道。这也是UNIX系统的一个主要特性。所谓的管道指的是一个共享文件，它可以连接一个写进程和一个读进程，并允许它们以生产者-消费者的方式进行通信，也称为管道

2、文件。写进程从写端(句柄1)将数据写入流水线，而读进程从读端(句柄0)读取数据。处理fd0处理fd1阅读结束写结束第二，管道的类型：1.著名的管道路径名可以在文件系统中长期存在的文件。用系统调用mknod()进行设置。它克服了匿名管道的局限性，使更多的进程通过管道进行通信。因此，其他进程可以知道它的存在，并通过使用路径名来访问文件。您可以像访问其他文件一样访问著名的管道，并且需要使用open()打开它们。2.未知管道临时文件。管道()创建了未知文件(没有路径名)。只有系统调用返回的文件描述符用于标识文件，因此只有调用管道()的进程及其后代可以标识文件描述符并与文件(管道)通信。当这些进程不再使

3、用此管道时，核心会回收其索引节点。两条管道的读写方法是一样的，本文只讨论未命名的管道。3.管道文件的建立分配磁盘和内存索引节点、用于读取过程的文件表条目、用于写入过程的文件表条目以及用户文件描述符4.读/写过程是互斥的内核为地址设置一个读指针和一个写指针，按照先进先出的顺序读写。为了使读和写进程互斥地访问管道文件，有必要使每个进程互斥地访问管道文件索引节点中的直接地址项。因此，每次进程访问管道文件时，都有必要检查索引文件是否被锁定。如果是这样，进程将休眠并等待；否则，它将被锁定并读/写。操作完成后解锁，唤醒进程睡眠，因为索引节点被锁定。第三，涉及系统调用1、管道()建立一条无名管道。系统调用格

4、式管道(文件)参数定义intpipe(filedes)；int文件2；其中文件1是写端，文件0是读端。该函数使用以下头文件：#包括# inlcude#包括2、阅读()系统调用格式读取(fd、buf、nbyte)函数：从fd指示的文件中读出n字节的数据，并将其发送到指针buf指示的缓冲区。如果文件被锁定，请等到锁被打开。参数定义intread(fd、buf、nbyte)；intfdchar * buf未签名的nbyte；3、写()系统调用格式读取(fd、buf、nbyte)函数：将缓冲区中的字节数据写入文件中。如果文件被锁定，暂停写入，直到它被解锁。参数定义与read()相同。四.参考程序#包括

5、#包括#包括int pid1，pid2main()int FD2；焦炭输出管100，入口管100；管道(FD)；/*创建管道*/而(PID 1=fork()=-1)；if(pid1=0)lockf(fd1，1，0)；“子进程1正在发送消息！”)；/*将字符串放入数组输出管道*/写(fd1，输出管道，50)；/*将一个50字节的字符串写入管道*/睡眠(5)；/*自阻塞5秒钟*/lockf(fd1，0，0)；退出(0)；其他而(PID 2=fork()=-1)；if(pid2=0)lockf(fd1，1，0)；/*互斥*/“子进程2正在发送消息！”)；写(fd1，输出管道，50)；睡眠(5)；lo

6、ckf(fd1，0，0)；退出(0)；其他等待(0)；/*同步*/读取(fd0，ipe，50)；/*从管道中读取50字节的字符串*/printf(“% s/n”，在管道中)；等待(0)；读取(fd0，ipe，50)；printf(“% s/n”，在管道中)；退出(0)；V.运营结果延迟5秒后显示子进程1正在发送消息！再延迟5秒钟子进程2正在发送消息！实验4进程间通信第一，实验目的Linux系统的进程通信机制允许任意进程间的大量数据交换。本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的消息通信机制和信息量机制。第二，实验时间4小时三、实验内容两个程序，client.c和server.c，是通过使用系统调

7、用编写的，如msgget()，msgsnd()，msgrcv()和msgctl()，它们分别用于发送和接收消息。服务器用键75建立一个消息队列，并等待来自其他进程的消息。当遇到类型1的消息时，作为结束信号，取消队列并退出服务器。每次服务器收到消息时，都会显示“(服务器)已收到”。客户端使用键为75的消息队列，连续发送类型为10到1的消息，然后退出。最后一条消息是服务器需要的结束信号。每次客户端发送消息时，都会显示“(客户端)已发送”。四、实验要求阅读msg.c、sem.c、shm.c等Linux系统的源文件，熟悉Linux的三种机制。V.实验步骤两个程序，client.c和server.c，是

8、通过使用系统调用编写的，如msgget()，msgsnd()，msgrcv()和msgctl()，它们分别用于发送和接收消息。服务器用键75建立一个消息队列，并等待来自其他进程的消息。当遇到类型1的消息时，作为结束信号，取消队列并退出服务器。每次服务器收到消息时，都会显示“(服务器)已收到”。客户端使用键为75的消息队列，连续发送类型为10到1的消息，然后退出。最后一条消息是服务器需要的结束信号。每次客户端发送消息时，都会显示“(客户端)已发送”。服务器. c参考程序如下：#包括#包括#包括#包括#包括#定义MSGKEY 75结构msgform长mtypechar mtext1000； msg

9、int msgqidvoid服务器()msgqid=msg set(MSGKEY，0777 | IPC _ CREAT)；/*创建75#消息队列*/做msgrcv(msgqid，msg，1030，0，0)；/*接收消息*/printf(服务器)已收到 n )；while(msg.mtype！=1)；msgctl(msgqid，IPC_RMID，0)；/*删除消息队列并返回资源*/退出(0)；main()服务器()；客户c参考程序如下：#包括#包括#包括#包括#包括#定义MSGKEY 75结构msgform长mtypechar mtext1000； msgint msgqidvoid客户端()i

10、nt I；msgqid=msg set(MSGKEY，0777)；/*打开75#消息队列*/对于(i=10I=1；i -)msg . m type=I；printf(客户端)已发送 n )；msgsnd(msgqid，msg，1024，0)；/*发送消息*/退出(0)；main()客户()；将上述两个程序分别编译到服务器和客户端，并按如下方式执行：/服务器IPCSq。/client客户端和服务器分别发送和接收10条消息。观察运行结果，并注意发送者发送消息和接收者接收消息的顺序。涉及的系统调用：1、msgget()系统调用格式int msgget(key_t key，int msgflg)；函数

11、：获取与关键字相关联的消息队列标识。建立消息队列有两种情况：(1)如果密钥的值是IPC_PRIVATE。(2)或者密钥的值不是IPC_PRIVATE，并且对应于该密钥的消息队列不存在，并且在标志中指定了IPC_CREAT。参数定义密钥：与消息队列相关联的密钥。消息队列的建立标志和访问权。回到描述：成功执行后，将返回消息队列标识值。失败返回-1，errno被设置为下列值之一：指定的消息队列已经存在，但是调用进程没有访问它的权限，也没有CAP_IPC_OWNER权限由EEXIST:键指定的消息队列已经存在，并且在msgflg中指定了IPC_CREAT和IPC _ EXCL标志提示：关键字指定的消息

12、队列不存在，并且在msgflg中未指定IPC_CREAT标志需要建立消息队列，但是没有足够的内存需要建立一个消息队列，但是已经达到了系统限制该函数使用以下头文件：#包括#包括#包括2.msgsnd()和msgrcv()系统调用格式int msgsnd(int msqid，const void *msgp，size_t msgsz，int msgflg)；ssize_t msgrcv(int msqid，void *msgp，size_t msgsz，long msgtyp，int msgflg)；功能：在消息队列中发送和接收消息。为了发送消息，调用进程必须对消息队列有写访问权。接收邮件时，您必

13、须拥有读取权限。参数定义Msqid:消息队列的标识符。Msgp:指向消息缓冲区的指针，用于临时存储发送和接收的消息。它是用户可定义的通用结构，具有以下形式struct msgbuf 长mtype/*消息类型，必须是0 */char mtext100；/*消息文本*/；Msgsz:消息的大小。Msgtyp:从消息队列中读取的消息表单。如果该值为零，将读取消息队列中的所有消息。Msgflg:用于指示当队列中没有数据时核心程序应该采取的操作。如果msgflg和IPC_NOWAIT一起使用，如果在执行msgsnd()时消息队列已满，msgsnd()将不会阻塞，但会立即返回-1。如果执行msgrcv()，当消息队列为空时，它将返回-1而不等待，并将错误代码设置为ENOMSG。当msgflg为0时，msgsnd()和msgrcv()采用阻塞和队列满或空时等待的处理方式。该函数使用以下头文件：#包括#包括#包括回到描述：成功执行时，msgsnd()返回0，msgrcv()返回复制到多行文字数组的实际字节数。两次失败都返回