Linux进程间管道通信的研究

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操作系统进程的管道通信实验报告

5、验证读写进程本身是否已经实现了互斥作用
实验内容与步骤:
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 P1 is sending a message!
Child P2 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）。
进程的管道通信实验报告
学号
姓名
时间
2011年11月18日
专业
网络工程
班级
5班
实验题目: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
3.通过进程多次的循环读写学习利用管道进行进程间的通信
4.验证lockf的加锁解锁作用
5.验证读写进程本身是否已经实现了互斥作用
2.熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式, 并在程序中运用了pipe（）, read（）和write（）等系统调用。
3、验证了lockf的加锁解锁作用, 并验证了读写进程互斥。
4、进程中sleep（5）的作用是让所显示的内容休眠5秒钟,即等待5秒钟再显示。进程1和进程2也能对管道进行操作,因为他们同属于共同的管道,共同共享资源。
printf("%s\n", InPipe);
}
exit(0);
}
}
return 0;
}
运行结果如下:
分析与体会:
1.通过本实验, 我了解到所谓管道, 是指能够连接一个写进程和一个读进程、并允许它们以生产者—消费者方式进行通信的一个共享文件, 又称为pipe文件。由写进程从管道的写入端（句柄1）将数据写入管道, 而读进程则从管道的读出端（句柄0）读出数据。并知道pipe文件的建立。

进程通信的实验报告

一、实验目的1. 理解进程通信的概念和作用。

2. 掌握进程通信的常用方法，包括管道、消息队列、信号量等。

3. 通过编程实践，加深对进程通信机制的理解和应用。

二、实验环境操作系统：Linux开发环境：gcc三、实验内容1. 管道通信2. 消息队列通信3. 信号量通信四、实验步骤及分析1. 管道通信（1）实验步骤1）创建一个父进程和一个子进程；2）在父进程中创建一个管道，并将管道的读端和写端分别赋给父进程和子进程；3）在父进程中，通过管道的写端发送数据给子进程；4）在子进程中，通过管道的读端接收父进程发送的数据；5）关闭管道的读端和写端；6）结束进程。

（2）实验分析通过管道通信，实现了父进程和子进程之间的数据传递。

管道是半双工通信，数据只能单向流动。

在本实验中，父进程向子进程发送数据，子进程接收数据。

2. 消息队列通信（1）实验步骤1）创建一个消息队列；2）在父进程中，向消息队列中发送消息；3）在子进程中，从消息队列中接收消息；4）删除消息队列；5）结束进程。

（2）实验分析消息队列是一种进程间通信机制，允许不同进程之间传递消息。

消息队列的创建、发送、接收和删除等操作都是通过系统调用实现的。

在本实验中，父进程向消息队列发送消息，子进程从消息队列接收消息，实现了进程间的消息传递。

3. 信号量通信（1）实验步骤1）创建一个信号量；2）在父进程中，对信号量执行P操作，请求资源；3）在子进程中，对信号量执行V操作，释放资源；4）结束进程。

（2）实验分析信号量是一种用于实现进程同步的机制。

在进程通信中，信号量可以用来协调多个进程对共享资源的访问。

在本实验中，父进程和子进程通过信号量实现了对共享资源的同步访问。

五、实验结果1. 管道通信实验结果：父进程成功向子进程发送数据，子进程成功接收数据。

2. 消息队列通信实验结果：父进程成功向消息队列发送消息，子进程成功从消息队列接收消息。

3. 信号量通信实验结果：父进程成功获取资源，子进程成功释放资源。

linux的进程间的通信机制

linux的进程间的通信机制
Linux进程间通信的方式有多种，以下是一些常用的通信机制：
1. 管道（pipe）：管道是一种半双工的通信方式，它可以在具
有父子关系的进程间进行通信。

管道有两种类型：普通管道（匿名管道）和命名管道（FIFO）。

2. 消息队列（message queue）：消息队列是一种通过消息传
递进行进程间通信的机制。

进程可以通过将消息发送到消息队列中，另一个进程可以从该队列中读取消息。

3. 共享内存（shared memory）：共享内存是一种高效的进程
间通信方式，允许多个进程访问同一段内存。

这种通信方式适用于需要大量数据交换的进程。

4. 信号（signal）：信号是一种软件中断机制，用于通知进程
发生了一些特定事件。

发送信号的进程可以将信号发送给另一个进程，接收进程可以定义信号的处理函数。

5. 信号量（semaphore）：信号量是一种用于进程同步和互斥
的机制。

它允许多个进程共享一个计数器，用于控制对临界资源的访问。

6. 套接字（socket）：套接字是一种用于网络通信的机制，它
允许不同机器间的进程进行通信。

套接字提供了一种编程接口，使得进程可以通过互联网进行数据传输。

这些通信机制各有优缺点，应根据具体的需求选择合适的方式。

Linux下进程管道通信

函数介绍
• close(int) close(int)
– 关闭管道的一端 – 如果传入的是管道的写入端，那么就结束了管道的输入，不能再写入管道了（仅当前进程）。
• 当所有进程都关闭呃写入，那么相当于管道里面有个 EOF（ EOF（-1）标志，否则，读者会一直等待，所以，写完了一定要关掉，主进程里面也要，否则读者不会停止的（会等到花儿都谢了）。
• 管道程序运行中，有两个生产者，两个消费者，四个子程序
运行截图
• 管道程序运行中，两个生产者结束后，仅剩两个消费者，两个子剩两个消费者，两个子程序
恳请老师、同学提出宝贵意见和建议！
Thank you！ you！
函数介绍
• fork()
– 创建子进程 – fork创建的进程会将程序当前都状态复制一份， fork创建的进程会将程序当前都状态复制一份，同时运行到（或者说，运行状态，即程序的PC）同时运行到（或者说，运行状态，即程序的PC） fork函数都返回点，主程序返回值是子程序都 fork函数都返回点，主程序返回值是子程序都 PID，子程序返回值是0，我们可以借此判断是 PID，子程序返回值是0 在子进程里面，还是在父进程里面。
Linux下进程管道通信 Linux下进程管道通信实验
Linux小组 Linux小组
函数介绍
• pipe(int*) pipe(int*)
– 用来创建管道的函数 – 接受一个指向两个元素整型数组指针，其中这个整形数组的第0 个整形数组的第0个元素存着当前管道的读标志（读取端），第1个元素存着当前管道的写志（读取端），第1 标志（写入端）。
– 如果传入的是管道的读取端，则关闭管道的读取，不能再读取，也不会等待。如果所有的管道都被关掉了，那么写者想要写入的时候，就会得到错误（SIGPIPE信号，也是-1）。 SIGPIPE信号，也是-

进程的管道通信实验总结

进程的管道通信实验是一个非常有用的实验，它允许两个进程之间进行数据交换。

这个实验主要涉及到了管道、管道缓冲区以及进程之间的通信机制。

以下是对这个实验的总结：
1. 管道的概念和作用：
管道是一种用于进程间通信的机制，它允许两个进程之间进行数据交换。

在管道通信实验中，我们创建了一个管道，并使用它来在两个进程之间传递数据。

管道的作用是连接两个进程，使得它们可以相互发送和接收数据。

2. 管道缓冲区：
管道缓冲区是管道中的一个重要概念。

当一个进程向管道写入数据时，数据会被写入缓冲区中，等待另一个进程读取。

当缓冲区中的数据被读取后，缓冲区中的数据会被移除，为新的数据腾出空间。

3. 进程间的通信：
在管道通信实验中，我们创建了两个进程，并使用管道来在它们之间进行通信。

一个进程向管道写入数据，另一个进程从管道读取数据。

通过这种方式，两个进程可以相互发送和接收数据。

4. 实验中的问题和解决方案：
在实验中，我们遇到了一些问题，如管道中的数据读写错误、进程间的通信问题等。

为了解决这些问题，我们采取了一些措施，如检查数据的读写是否正确、确保进程间的通信畅通等。

5. 实验的意义和收获：
通过这个实验，我们深入了解了进程间通信的概念和机制，并掌握了管道通信的基本原理和方法。

此外，我们还学会了如何解决实验中遇到的问题，提高了我们的编程能力和解决问题的能力。

总之，进程的管道通信实验是一个非常有意义的实验，它让我们深入了解了进程间通信的原理和方法。

通过这个实验，我们不仅掌握了相关的知识和技能，还提高了我们的编程能力和解决问题的能力。

进程通信-管道（lockf）

进程通信-管道（lockf）实验四进程通信一、实验目的以管道通信为例了解Linux系统中进程通信的基本原理。

二、预备知识1.系统调用lockf (fd,mode,size)，对指定文件的指定区域（由size指示）进行加锁或解锁，以实现进程的同步与互斥。

其中fd是文件描述字；mode是锁定方式，=1表示加锁，=0表示解锁，size是指定文件fd的指定区域，用0表示从当前位置到文件尾。

2.进程管道的通信。

建立进程间的管道，格式为：pipe(fd); int fd[2]; 其中，fd[1] 是写端，向管道中写入； fd[0] 是读端，从管道中读出；本质上将其当作文件处理。

进程间可通过管道，用write与read来传递数据，但write 与read不可以同时进行，在管道中只能有4096字节的数据被缓冲。

写端fd[1] pipe(fd) 读端fd[0]write(fd[1],buf,size) read(fd[0],buf,size)3.write()写文件函数，把buf中的长度为size字符的消息送入管道入口fd[1]。

4.read()读文件函数，从管道出口fd[0]读出size字符的消息置入buf中。

5.系统调用sleep(second)用于进程的同步与互斥，自变量是暂停秒数。

其功能是使现行进程暂停执行由自变量规定的秒数。

6.sprintf()格式化输出到数组的函数。

7.系统调用exit()和wait()参考课本238页。

三、实验内容1.分析示例程序且编译执行。

编写一个程序，建立一个pipe，同时父进程产生一个子进程，子进程向pipe中写入一个字符串，父进程相隔5秒钟从该pipe中读出该字符串。

#include<stdio.h>main(){ int x, fd[2];char buf[30],s[30];pipe(fd);while（（x=fork()）==-1）;if ( x==0){ sprintf(buf,”this is an example\n”);printf(“child procee running! \n”);write(fd[1],buf,30); /*把buf中的字符写入管道*/sleep(5); /*睡眠5秒，让父进程读*/exit(0); /*关闭x，子进程自我中止*/}else{ wait(0); /*父进程挂起直到其某一子进程中止为止*/read(fd[0],s,30);printf(“%s”,s);}2.编写一段程序，使用系统调用pipe()建立一条管道，同时父进程生成2个子进程分别向这条管道写一句话：child1 is sending a message! Child2 is sending a message! 父进程则循环从管道中读出信息，显示在屏幕上。

Linux进程间通信-管道通信

Linux进程间通信-管道通信管道主要用于不同进程间通信管道是单向的、先进先出的、无结构的、固定大小的字节流，它把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入连接在一起。

写进程在管道的尾端写入数据，读进程在管道的首端读出数据。

数据读出后将从管道中移走，其它读进程都不能再读到这些数据。

管道提供了简单的流控制机制。

进程试图读空管道时，在有数据写入管道前，进程将一直阻塞。

同样，管道已经满时，进程再试图写管道，在其它进程从管道中移走数据之前，写进程将一直阻塞。

管道有一些固有的局限性1、因为读数据的同时也将数据从管道移去，因此，管道不能用来对多个接收者广播数据。

2、管道中的数据被当作字节流，因此无法识别信息的边界。

3、如果一个管道有多个读进程，那么写进程不能发送数据到指定的读进程。

同样，如果有多个写进程，那么没有办法判断是它们中那一个发送的数据。

管道函数需要头文件 #include <unistd.h>int pipe(int fd[2]);功能：创建一个简单的管道，若成功则为数组fd分配两个文件描述符，其中fd[0] 用于读取管道，fd[1] 用于写入管道。

返回值：成功返回0，失败返回- 1。

管道主要用于不同进程间通信。

实际上，通常先创建一个管道，再通过fork函数创建一个子进程。

代码示例下面的程序是在一个程序中完成，即一个进程既充当读进程又充当写进程。

执行结果如下：下面的程序模拟了具有亲缘关系的父子进程之间的通信，子进程向父进程发送字符串str，遵循上面的先创建管道再创建子进程，这样子进程会复制父进程的管道文件描述符。

操作系统实验三进程的管道通信

操作系统实验三进程的管道通信操作系统中的进程通信是指进程之间通过一定机制进行信息传递和交换的过程。

而管道是常用的进程间通信(IPC)机制之一，它提供了一种半双工的通信方式，用于在具有亲缘关系的进程之间进行通信。

本实验以Linux系统为例，介绍进程的管道通信。

一、进程间通信(IPC)概述进程之间的通信是操作系统的重要功能之一，它使得不同进程能够共享信息、协调工作。

Linux系统提供了多种进程间通信的方式，如管道、消息队列、信号、共享内存等。

其中，管道是最简单、最常用的一种进程间通信方式。

二、管道的概念与原理1.管道的概念管道是一种特殊的文件，用于实现具有亲缘关系的进程之间的通信。

整个管道可以看作是一个字节流，其中写入的数据可以被读取。

管道通常是半双工的，即数据只能从一个进程流向另一个进程，而不能反向流动。

2.管道的原理管道的内部实现是通过操作系统的缓冲区来完成的。

当一个进程往管道写入数据时，数据被放置在写管道的缓冲区中。

另一个进程从管道中读取数据时，数据被从读管道的缓冲区中取出。

如果写管道的缓冲区为空，写操作将会阻塞，直到有数据被写入为止。

同样，如果读管道的缓冲区为空，读操作将会阻塞，直到有数据可读为止。

三、管道的使用步骤1.打开管道在Linux系统中，使用`pipe`系统调用来创建管道。

它接受一个包含两个整数的参数数组，返回0表示成功，负数表示失败。

成功创建管道后，会得到两个文件描述符，分别代表读管道和写管道。

2.进程间通信在有亲缘关系的进程中，可以使用`fork`系统调用来创建一个子进程。

父进程和子进程都可以使用管道进行读写操作。

父进程可以关闭写管道描述符，子进程关闭读管道描述符，即父进程只负责写入数据，子进程负责读取数据。

3.写入数据父进程在写管道描述符上调用`write`函数来向管道写入数据。

该函数的返回值为成功写入的字节数，返回-1表示写入失败。

4.读取数据子进程在读管道描述符上调用`read`函数来从管道读取数据。

linux中管道的作用

linux中管道的作用管道是Linux操作系统中非常重要的功能之一，它在不同进程之间建立了一个通信通道，使得这些进程可以相互传递数据。

本文将探讨管道在Linux中的作用及其重要性。

管道可以实现进程间的数据传递。

在Linux中，每个进程都是独立的，拥有自己的内存空间。

但是，有时候我们需要将一个进程的输出作为另一个进程的输入，以便它们之间进行数据交换。

这时候就可以使用管道来实现。

通过管道，一个进程的输出数据可以直接传递给另一个进程，而不需要将数据写入文件再读取，大大提高了数据传输的效率。

管道可以实现进程的串联。

在Linux中，我们可以通过管道将多个进程连接起来，形成一个进程链。

每个进程都可以处理前一个进程的输出数据，并将处理结果传递给下一个进程。

这样，多个进程可以有机地协同工作，完成复杂的任务。

例如，在一个数据处理流程中，可以通过管道将数据从一个进程传递到另一个进程，每个进程负责一部分数据处理工作，最终得到最终的结果。

管道还可以实现进程的并行计算。

在Linux中，我们可以使用管道将数据分发给多个进程，每个进程独立地处理一部分数据，并将处理结果传递给下一个进程。

这样，多个进程可以并行地处理数据，大大加快了计算速度。

这对于一些需要大量计算的任务，如科学计算、数据分析等非常有用。

除了上述作用，管道还可以用于进程的控制和同步。

在Linux中，我们可以通过管道向某个进程发送特定的命令或信号，以控制其行为。

同时，管道也可以用于进程的同步，确保多个进程之间的执行顺序和结果的一致性。

管道是Linux中非常重要的功能之一，它在不同进程之间建立了一个通信通道，实现了进程间的数据传递、串联和并行计算。

同时，管道还可以用于进程的控制和同步。

在Linux的命令行环境下，我们可以通过各种命令和符号来创建、使用和管理管道。

掌握了管道的使用方法，可以大大提高工作效率，简化任务的处理过程。

因此，对于Linux系统的用户来说，熟练掌握管道的使用是非常重要的。

linux进程间通信实验心得

linux进程间通信实验心得随着对Linux系统的深入了解，我对进程间通信（IPC）的重要性有了更深刻的认识。

在这次实验中，我通过实际操作，掌握了多种Linux进程间通信的方法，并对它们的特点和应用场景有了更清晰的了解。

实验过程中，我主要接触了三种主要的进程间通信方法：管道（Pipe）、信号（Signal）和共享内存（Shared Memory）。

每种方法都有其独特的特点和使用场景。

管道是最基本的进程间通信方式，它允许父子进程之间进行通信。

通过管道，一个进程可以将数据写入到管道中，而另一个进程可以从管道中读取数据。

我在实验中创建了多个进程，并通过管道实现了它们之间的数据传递。

虽然管道简单易用，但它的通信能力有限，只能用于父子进程或兄弟进程之间的通信。

信号是一种异步的进程间通信方式，一个进程可以向另一个进程发送信号。

接收进程可以根据信号的类型采取不同的行动。

我在实验中通过信号实现了进程间的控制和同步。

虽然信号可以用于任何两个进程之间的通信，但由于它是异步的，使用起来需要小心处理信号的捕获和处理。

共享内存是一种高效的进程间通信方式，它允许多个进程访问同一块内存空间。

通过共享内存，进程可以快速地读写数据，避免了数据在进程间传递的开销。

我在实验中创建了多个进程，让它们共享一块内存区域，并通过读写共享内存实现了数据的快速传递。

共享内存的优点是通信速度快，但需要处理好同步和互斥问题，以避免数据冲突和错误。

通过这次实验，我对Linux进程间通信有了更深入的了解。

在实际应用中，需要根据具体的需求和场景选择合适的进程间通信方法。

同时，我也认识到进程间通信的复杂性和挑战性，需要仔细考虑和处理各种可能的问题。

在未来的学习和工作中，我将继续深入学习Linux系统及其相关技术，不断提高自己的技能和能力。

同时，我也将关注新技术的发展和应用，保持对行业的敏感度和竞争力。

操作系统实验7Linux进程通信-管道

实验7 Linux进程通信-管道一、实验目的：1）掌握操作系统的进程通信原理。

2）熟悉linux的进程通信方式。

3）设计程序，实现管道通信。

二、实验原理：1、函数pipe头文件：#include <unistd.h>原型：int pipe(int filedes[2]);说明：pipe建立管道，并将文件描述符由参数filedes数组返回，filedes[0]为管道里的读取端，filedes[1]则为管道的写入端。

若成功返回0，否则返回-1。

2、函数close头文件：#include <unistd.h>原型：int close(int fd);说明：当使用完文件后若不再需要则可使用close关闭该文件，若成功返回0，否则返回-1。

3、函数write头文件：#inclue <unistd.h>原型：ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t count);说明：write函数把参数buf所指的内存写入count个字节到参数fd所指的文件内。

如果成功返回实际写入的字节数，否则返回-1。

4、函数strlen头文件：#include <string.h>原型：size_t strlen(const char *s);说明：函数strlen用来计算指定的字符串s的长度，不包括结束字符’\0’。

5、函数memset头文件：#include <string.h>原型：void *memset(void *s,int c,size_t n);说明：函数memset将参数s所指的内存区域前n个字节以参数c填入，然后返回指向s 的指针。

若需要将某一数组初始化，memset函数会相当方便。

6、函数read头文件：#include <unistd.h>原型：ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count)说明：函数read将参数fd所指的文件传送count个字节到buf指针所如指的内存中。

Linux进程间管道通信的研究

3 2007209220收到,2007211220改回33　周　超,女,1976年生,在读硕士,讲师,1998年6月毕业于河南师范大学,研究方向:计算机软件,操作系统。

文章编号:100325850(2008)0120048203Linux 进程间管道通信的研究The Research on Inter -Process Pipe Communication under Linux周　超　董军军(焦作大学计算机系　焦作　454003)【摘　要】对于多用户、多任务的操作系统,进程间的通信(Inter 2Process Communication ,IPC )是非常重要的,它是使整个系统得以有条不紊运作的基础。

Linux 操作系统提供了多种IPC 机制,如信号、管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字等,其中以管道通信最能体现Linux 平台的特色。

为此,系统地分析了Linux 平台下的管道通信的实现机制,详细探讨了无名管道和命名管道的工作方式,并给出了相应的创建和使用的方法。

【关键词】Linux ,进程,管道,文件中图分类号:TP 301文献标识码:AABSTRACT The Inter 2Process Communication (IPC )is very important to the operating system of multiuser and multitask .It is the base of well working system .Linux provides IPC mechanism including siganals ,pipe ,semaphore ,shared 2memory and socket etc .Inter 2process pipe communication is feature of Linux .So this paper analyzes the mechanism of pipe communication under Linux platform systematically ,discusses the work mode of anonymous pipe and named pipe in detail ,and gives the correspondingmethod for creating and using them .KEYWORDS Linux ,process ,pipe ,file 在进程之间进行通信的最简单方法是通过文件,其中一个进程写文件,而另一个进程读文件。

Linux进程间管道通信的研究

０前言
对于多用户、任务的操作系统，源的分配和管理多资是以进程为单位的。出于保护的目的，程间的资源必须进相互独立。但为了能完成 Байду номын сангаас 定任务，程间也需要通信，进例如，递参数、送消息或相互间执行同步操作，传发因此进
摘要：管道通信最能体现Ｌｎｘ平台的特色。分析了Ｌｎｘ平台下管道通信的实现机制，讨了无名管道和有名ｉｕｉｕ探
管道的工作方式，给出了相应的创建和使用的方法，并同时指出了管道存在的不足。
于这些缺点，现了管道。管道实际上就是在进程问开辟出
一
个固定大小的缓冲区，需要发布信息的进程运行写操把
管道是Ｌｉｕｎｘ支持的最初ＵｎｘＩＣ形式之一，有ｉＰ具以下特点：管道是半双工的，据只能向一个方向流动； ① 数
点。
程间的通信机制可以说是操作系统中重要的组成部分之
一
，
它是整个系统得以有条不紊运行的基础。Ｌｎｘ系统支持多种进程间通信（ｎｅ— ｒｃｓｏｉｕＩｔｒＰｏｅｓＣｍ—
有名管道也称ＦＦ使用ｍｋｉＩ０，ｆｏ或ｍｋｏｆｎｄ创建，类似于一般的普通文件，和匿名管道的数据结构及操作非它

操作系统实验报告进程的管道及消息通信

对观察到的内容做详细记录分析, 并写出实验报告。

对观察到的内容做详细记录分析，并写出实验报告。

四、实验过程与分析1.使用无名管道pipe(), 进行父子进程之间的通信。

编写的程序如下:运行结果如下:结果分析:父进程首先被调用时, 运行结果为：之后父进程阻塞等待子进程终止, 当系统调度子进程运行时, 输出如下的信息:之后父进程被唤醒, 调度运行, 输出如下结果后程序退出。

对于以上的结果: 首先父进程使用pipe（chan1）系统调用打开一个无名管道, 之后创建一个子进程。

子进程复制父进程的打开文件表。

为了正确通信, 父进程关闭读通道close（chan1[0]）, 子进程关闭写通道close（chan1[1]）。

父进程向管道写, 子进程从管道读。

完成一次通信之后, 父进程分别关闭自己的写/读通信, 管道文件消失。

2.以命名行为参数的管道文件的示例。

(假设有一个可执行程序chcase, 从标准输入设备读字符, 将小写字母转化成大写字母并输出。

主程序使用popen创建管道, 实现蒋某文本文件中的字幕转化成大写字母, 其中的文本文件名作为参数传进来。

)编写的程序如下:运行结果是:结果分析: 通过程序运行结果可知, 先打开文本文件, 如果文本打开失败, 则执行exit（1）, 退出程序, 如果文本通过函数开成功, 则popen创建一个可写管道, 将命令行chcase的输入与管道的输入连接起来, 然后向管道输入数据, 此时命令行就可以通过管道接受文本文件的数据了,在从文件中读出数据时, 独处的内容放在line[]数组中,fpin表示从刚打开的文件里读出。

之后要编写字母大小写转化函数, 来实现小写字母转化成大写字母。

3.创建有名管道。

编写的程序如下:运行结果是:前台运行结果:后台运行结果:结果分析: 此程序是把管道和命令联系起来, read( )的系统调用格式是read(fd,buf,n), 参数定义是int read(fd,buf,n); int fd; char *buf; unsigned n;它的功能是从fd所指示的文件中读出n个字节的数据, 并将它们送至由指针buf所指示的缓冲区中。

列举出 linux 系统中常用的进程通信机制,并对每种机制进行简单说明。

列举出 linux 系统中常用的进程通信机制，并对每种机制进行简单说明。

一、管道（Pipe）管道是最基本的进程间通信（IPC）机制之一，通常用于父子进程或对称多处理中的进程间通信。

它是一种命名管道，通过文件系统中的特殊文件实现。

使用管道，一个进程可以将数据发送到另一个进程，从而实现进程间的通信。

使用方法：1. pipe() 函数创建管道并将文件描述符返回给调用进程。

2. write() 函数从文件描述符向管道写入数据。

3. read() 函数从管道读取数据。

二、信号（Signal）信号是一种简单的进程间通信机制，用于通知接收进程某个事件的发生。

信号可以由系统生成（如操作系统的调度），也可以由其他进程发送。

信号通常用于通知接收进程发生错误、终止或需要执行某些操作。

使用方法：1. 发送信号：kill() 或 raise() 函数发送信号。

2. 接收信号：处理信号的函数（如信号处理程序）需要注册到进程中。

三、消息队列（Message Queue）消息队列是一种更为复杂的进程间通信机制，它允许不同进程之间发送和接收消息。

消息队列提供了一种高效、可靠的消息传递机制，适合于分布式系统中的进程间通信。

使用方法：1. mq_open() 函数创建或打开消息队列，并返回一个消息队列标识符。

2. mq_send() 和 mq_receive() 函数分别用于发送和接收消息。

四、共享内存（Shared Memory）共享内存是一种轻量级的进程间通信机制，允许多个进程共享同一块内存区域。

它适用于需要快速数据交换的进程间通信场景，如多线程或分布式系统中的进程间通信。

使用方法：1. mmap() 函数将一段虚拟地址空间映射到进程的地址空间中，实现进程间的共享内存。

2. 读写共享内存区域进行数据交换。

五、套接字（Socket）套接字是一种更为灵活的进程间通信机制，它提供了更为广泛的网络通信功能。

套接字可以是基于网络的，也可以是本地进程间的通信机制。

浅谈Linux进程间通信方式及优缺点

浅谈Linux进程间通信⽅式及优缺点1)管道管道分为有名管道和⽆名管道⽆名管道是⼀种半双⼯的通信⽅式,数据只能单向流动,⽽且只能在具有亲缘关系的进程间使⽤.进程的亲缘关系⼀般指的是⽗⼦关系。

⽆明管道⼀般⽤于两个不同进程之间的通信。

当⼀个进程创建了⼀个管道,并调⽤fork创建⾃⼰的⼀个⼦进程后,⽗进程关闭读管道端,⼦进程关闭写管道端,这样提供了两个进程之间数据流动的⼀种⽅式。

有名管道也是⼀种半双⼯的通信⽅式,但是它允许⽆亲缘关系进程间的通信。

2)信号量信号量是⼀个计数器,可以⽤来控制多个线程对共享资源的访问.,它不是⽤于交换⼤批数据,⽽⽤于多线程之间的同步.它常作为⼀种锁机制,防⽌某进程在访问资源时其它进程也访问该资源.因此,主要作为进程间以及同⼀个进程内不同线程之间的同步⼿段.Linux提供了⼀组精⼼设计的信号量接⼝来对信号进⾏操作，它们不只是针对⼆进制信号量，下⾯将会对这些函数进⾏介绍，但请注意，这些函数都是⽤来对成组的信号量值进⾏操作的。

它们声明在头⽂件sys/sem.h中。

semget函数它的作⽤是创建⼀个新信号量或取得⼀个已有信号量semop函数它的作⽤是改变信号量的值semctl函数该函数⽤来直接控制信号量信息3)信号信号是⼀种⽐较复杂的通信⽅式,⽤于通知接收进程某个事件已经发⽣.4)消息队列消息队列是消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识.消息队列克服了信号传递信息少,管道只能承载⽆格式字节流以及缓冲区⼤⼩受限等特点.消息队列是UNIX下不同进程之间可实现共享资源的⼀种机制,UNIX允许不同进程将格式化的数据流以消息队列形式发送给任意进程.对消息队列具有操作权限的进程都可以使⽤msget完成对消息队列的操作控制.通过使⽤消息类型,进程可以按任何顺序读信息,或为消息安排优先级顺序.5)共享内存共享内存就是映射⼀段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由⼀个进程创建,但多个进程都可以访问.共享内存是最快的IPC(进程间通信)⽅式,它是针对其它进程间通信⽅式运⾏效率低⽽专门设计的.它往往与其他通信机制,如信号量,配合使⽤,来实现进程间的同步与通信.6)套接字socket，即套接字是⼀种通信机制，凭借这种机制，客户/服务器（即要进⾏通信的进程）系统的开发⼯作既可以在本地单机上进⾏，也可以跨⽹络进⾏。

管道技术是Linux的一种基本的进程间通信技术

管道技术是Linux的一种基本的进程间通信技术。

在本文中，我们将为读者介绍管道技术的模型，匿名管道和命名管道技术的定义和区别，以及这两种管道的创建方法。

同时，阐述如何在应用程序和命令行中通过管道进行通信的详细方法。

一、管道技术模型管道技术是Linux操作系统中历来已久的一种进程间通信机制。

所有的管道技术，无论是半双工的匿名管道，还是命名管道，它们都是利用FIFO排队模型来指挥进程间的通信。

对于管道，我们可以形象地把它们当作是连接两个实体的一个单向连接器。

例如，请看下面的命令：ls -1 | wc -l该命令首先创建两个进程，一个对应于ls –1，另一个对应于wc –l。

然后，把第一个进程的标准输出设为第二个进程的标准输入（如图1所示）。

它的作用是计算当前目录下的文件数量。

图1：管道示意图如上图所示，前面的例子实际上就是在两个命令之间建立了一根管道（有时我们也将之称为命令的流水线操作）。

第一个命令ls执行后产生的输出作为了第二个命令wc的输入。

这是一个半双工通信，因为通信是单向的。

两个命令之间的连接的具体工作，是由内核来完成的。

下面我们将会看到，除了命令之外，应用程序也可以使用管道进行连接。

二、管道编程技术在程序中利用管道进行通信时，根据通信主体大体可以分为两种情况：一种是具有共同祖先的进程间的通信，比较简单；另一种是任意进程间通信，相对较为复杂。

下面我们从较为简单的进程内通信开始介绍。

1. 具有共同祖先的进程间通信管道编程为了了解管道编程技术，我们先举一个例子。

在这个例中，我们将在进程中新建一个管道，然后向它写入一个消息，管道读取消息后将其发出。

代码如下所示：示例代码1：管道程序示例1: #include <unistd.h>2: #include <stdio.h>3: #include <string.h>4:5: #define MAX_LINE 806: #define PIPE_STDIN 07: #define PIPE_STDOUT 18:9: int main()10: ...{11: const char *string=...{"A sample message."};12: int ret, myPipe[2];13: char buffer[MAX_LINE+1];14:15: /**//* 建立管道 */16: ret = pipe( myPipe );17:18: if (ret == 0) ...{19:20: /**//* 将消息写入管道 */21: write( myPipe[PIPE_STDOUT], string, strlen(string) ); 22:23: /**//* 从管道读取消息 */24: ret = read( myPipe[PIPE_STDIN], buffer, MAX_LINE ); 25:26: /**//* 利用Null结束字符串 */27: buffer[ ret ] = 0;28:29: printf("%s\n", buffer);30:31: }32:33: return 0;34: }上面的示例代码中，我们利用pipe调用新建了一个管道，参见第16行代码。

Linux内核解析：进程间通信：管道

Linux内核解析：进程间通信：管道管道的定义管道是第⼀个⼴泛应⽤的进程间通信⼿段。

⽇常在终端执⾏shell命令时，会⼤量⽤到管道。

但管道的缺陷在于只能在有亲缘关系（有共同的祖先）的进程之间使⽤。

为了突破这个限制，后来引⼊了命名管道。

管道的⽤途管道是最早出现的进程间通信的⼿段。

在shell中执⾏命令，经常会将上⼀个命令的输出作为下⼀个命令的输⼊，由多个命令配合完成⼀件事情。

⽽这就是通过管道来实现的。

在图9-3中，进程who的标准输出，通过管道传递给下游的wc进程作为标准输⼊，从⽽通过相互配合完成了⼀件任务。

管道的操作管道的作⽤是在具有亲缘关系的进程之间传递消息，所谓有亲缘关系，是指有同⼀个祖先。

所以管道并不是只可以⽤于⽗⼦进程通信，也可以在兄弟进程之间还可以⽤在祖孙之间等，反正只要共同的祖先调⽤了pipe函数，打开的管道⽂件就会在fork之后，被各个后代所共享。

不过由于管道是字节流通信，没有消息边界，多个进程同时发送的字节流混在⼀起，则⽆法分辨消息，所有管道⼀般⽤于2个进程之间通信，另外管道的内容读完后不会保存，管道是单向的，⼀边要么读，⼀边要么写，不可以⼜读⼜写，想要⼀边读⼀边写，那就创建2个管道，如下图管道是⼀种⽂件，可以调⽤read、write和close等操作⽂件的接⼝来操作管道。

另⼀⽅⾯管道⼜不是⼀种普通的⽂件，它属于⼀种独特的⽂件系统：pipefs。

管道的本质是内核维护了⼀块缓冲区与管道⽂件相关联，对管道⽂件的操作，被内核转换成对这块缓冲区内存的操作。

下⾯我们来看⼀下如何使⽤管道。

1. #include<unistd.h>2. int pipe(int fd[2])如果成功，则返回值是0，如果失败，则返回值是-1，并且设置errno。

成功调⽤pipe函数之后，会返回两个打开的⽂件描述符，⼀个是管道的读取端描述符pipefd[0]，另⼀个是管道的写⼊端描述符pipefd[1]。

操作系统实验4 进程的管道通信

操作系统实验报告计算机0703班200729实验4 进程的管道通信1. 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。

2）进一步认识并发执行的实质。

3）分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。

4）学习解决进程同步的方法。

5）了解Linux系统中进程通信的基本原理。

进程是操作系统中最重要的概念，贯穿始终，也是学习现代操作系统的关键。

通过本次实验，要求理解进程的实质和进程管理的机制。

在Linux系统下实现进程从创建到终止的全过程，从中体会进程的创建过程、父进程和子进程之间的关系、进程状态的变化、进程之间的互斥、同步机制、进程调度的原理和以管道为代表的进程间的通信方式的实现。

2. 内容及要求：这是一个设计型实验，要求自行编制程序。

使用系统调用pipe()建立一条管道，两个子进程分别向管道写一句话：Child process1 is sending a message!Child process2 is sending a message!父进程从管道读出来自两个子进程的信息，显示在屏幕上。

要求：1）父进程先接收子进程1发来的消息，然后再接收子进程2发来的消息。

2）实现管道的互斥使用,当一个子进程正在对管道进行写操作时，另一子进程必须等待。

使用系统调用lockf(fd[1],1,0)实现对管道的加锁操作，用lockf(fd[1],0,0)解除对管道的锁定。

3）实现父子进程的同步，当子进程把数据写入管道后，便去睡眠等待；当父进程试图从一空管道中读取数据时，也应等待，直到子进程将数据写入管道后，才将其唤醒。

3．相关的系统调用1）fork() 用于创一个子进程。

格式：int fork();返回值：在子进程中返回0；在父进程中返回所创建的子进程的ID值；当返回-1时，创建失败。

2）wait() 常用来控制父进程与子进程的同步。

在父进程中调用wait()，则父进程被阻塞，进入等待队列，等待子进程结束。

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