实验3 进程的管道通信实验

父进程和子进程间管道通信示例
• 例1：用C语言编写一个程序，建立一个 pipe，同时父进程生成一个子进程，子进向 pipe中写入一字符串，父进程从pipe中读出 该字符串。
程序
# include <stdio.h> main() { int x, fd[2]; char buf[30],s[30]; pipe(fd); /*创建管道*/ while((x=fork()) = = -1); /*创建子进程失败时，循环*/ if(x = = 0) { sprintf(buf, ”This is an example\n”); write(fd[1],buf,30); /*把buf中字符写入管道*/ exit(0); } else { wait(0); read(fd[0],s,30); /*父进程读管道中字符*/ printf(“%s”,s); } }
管道的实现原理（1）
• 利用linux提供的系统调用pipe，可建立一 条同步通信管道。其格式为： pipe(fd) int fd[2]; • fd[ห้องสมุดไป่ตู้]为写入端，fd[0]为读出端。
管道的实现原理（2）
• 通过文件系统的系统调用write和read进行管 道的写和读；
– 管道按FIFO（先进先出）方式传送消息 – 只能单向传送消息，进程间双向通信，通常需要 两个管道； – 只适用于父子进程之间或父进程安排的各个子进 程之间。
实验3 进程的管道通信实验
实验目的
• 1、了解什么是管道 • 2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信 方式
实验内容
• 编写程序实现进程的管道通信。用系统调 用pipe( )建立一管道，二个子进程P1和P2 分别向管道各写一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 父进程从管道中读出二个来自子进程的信 息并显示（要求先接收P1，后P2）。
预习内容
• 认真阅读实验指导书 • 复习C语言编程 • 认真分析实验指导书上给出的参考程序
实验要求
• • • • • 认真看书，理解课本上的知识、内容； 提前预习预备知识； 上机前写出各独立设计内容的源代码； 上机运行代码； 保存和打印出程序的运行结果，并结合程 序进行分析； • 写出实验报告。
管道的读写方式
• 发送进程利用文件系统的系统调用 write(fd[1],buf,size), 把buf的长度为size字 符的消息送入管道入口fd[1]。 • 接收进程则使用系统调用 read(fd[0],buf,size), 从管道出口fd[0]读出 size字符的消息置入buf中。
pipe文件的读写操作的同步与互斥
实验报告的格式及项目要求
实 验 报 告 学生姓名： 学 号： 一、实验项目名称 二、实验目的 三、实验内容 四、实验步骤 五、实验数据及结果分析 六、实验结论（总结、心得体会或对本实验过程及方法、 手段的改进建议）
注意事项
要求用手工方式书写实验报告 上机不许迟到 穿鞋套
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管道的读过程
• 管道的读取过程和写入过程类似。 • 进程可以休眠在等待队列中等待写入进 程写入数据。
• 从管道读数据是一次性操作。
管道通信的注意事项
• 无名管道通信适合于同一个进程树上 的父子进程或兄弟进程之间的通信。 • 基于管道的通信一般都是先创建管道 后创建进程。 • 最大允许写入的信息要小于4k字节。 • 从管道读数据是一次性操作。
• 如同消息缓冲一样，在对pipe文件进行 读写操作过程中要对发送进程和接送进 程实施正确的同步与互斥以确保通信的 正确性.
管道的写过程
• 写入函数write()在向管道中写入数据之前，满足如 下条件时，才能进行实际的 管道 复制工作： – 管道 中有足够的空间可容纳所有要写入的数据； – 管道 没有被读程序锁定。 • 如果同时满足上述条件，写入函数首先锁定管道， 然后从写进程的地址空间中复制数据到管道。 • 否则，写入进程就休眠在等待队列中，接下来，内 核将调用调度程序，而调度程序会选择其他进程运 行。