操作系统课程设计说明书基于Linux的进程之间通信.
操作系统课程设计：Linux系统管理实践与进程通信实现
操作系统课程设计——Linux系统管理实践与进程通信实现二零一三年一月八号一、设计内容1、Linux系统的熟悉与常用操作命令的掌握。
2、Linux环境下进程通信的实现。
（实现父母子女放水果吃水果的同步互斥问题，爸爸放苹果，女儿专等吃苹果，妈妈放橘子，儿子专等吃橘子，盘子即为缓冲区，大小为5。
）二、Linux环境介绍1、Linux的由来与发展Linux是一种可以在PC机上执行的类似UNIX的操作系统，是一个完全免费的操作系统。
1991年，芬兰学生Linux Torvalds开发了这个操作系统的核心部分，因为是Linux改良的minix系统，故称之为Linux。
2、Linux的优点（1）Linux具备UNIX系统的全部优点Linux是一套PC版的UNIX系统，相对于Windows是一个十分稳定的系统，安全性好。
（2）良好的网络环境Linux与UNIX一样，是以网络环境为基础的操作系统，具备完整的网络功能，提供在Internet或Intranet的邮件，FTP，www等各种服务。
（3）免费的资源Linux免费的资源和公开的源代码方便了对操作系统的深入了解，给编程爱好者提供更大的发挥空间。
3、Linux的特点1）全面的多任务，多用户和真正的32位操作系统2）支持多种硬件，多种硬件平台3）对应用程序使用的内存进行保护4）按需取盘5）共享内存页面6）使用分页技术的虚拟内存7）优秀的磁盘缓冲调度功能8）动态链接共享库9）支持伪终端设备10）支持多个虚拟控制台11）支持多种CPU12）支持数字协处理器387的软件模拟13）支持多种文件系统14）支持POSIX的任务控制15）软件移植性好16）与其它UNIX系统的兼容性17）强大的网络功能三、常用命令介绍1、目录操作和DOS相似，Linux采用树型目录管理结构，由根目录（/）开始一层层将子目录建下去，各子目录以 / 隔开。
用户login后，工作目录的位置称为 home directory，由系统管理员设定。
《Linux操作系统设计实践》实验二：进程通信
《Linux操作系统设计实践》实验二:进程通信实验目的:进一步了解和熟悉 Linux 支持的多种 IPC 机制,包括信号,管道,消息队列,信号量,共享内存。
实验环境: redhat实验内容:(1)进程间命名管道通信机制的使用:使用命名管道机制编写程序实现两个进程间的发送接收信息。
(2)进程间消息队列通信机制的使用:使用消息队列机制自行编制有一定长度的消息(1k 左右)的发送和接收程序。
(3)进程间共享存储区通信机制的使用:使用共享内存机制编制一个与上述(2)功能相同的程序。
并比较分析与其运行的快慢。
实验代码验证:(1).使用命名管道机制编写程序实现两个进程间的发送接收信息。
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define FIFO_FILE "MYFIFO"int main(int argc, char *argv[]){FILE *fp;int i;if (argc<=1){printf("usage: %s <pathname>\n",argv[0]); exit(1);}if ((fp = fopen(FIFO_FILE, "w")) == NULL) {printf("open fifo failed. \n");exit(1);}for (i = 1; i < argc; i++){if (fputs(argv[i],fp) == EOF){printf("write fifo error. \n");exit(1);}if (fputs(" ",fp) == EOF){printf("write fifo error. \n"); exit(1);}}fclose(fp);return 0;}#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>#include <linux/stat.h>#define FIFO_FILE "MYFIFO"int main(){FILE *fp;char readbuf[80];if ((fp = fopen(FIFO_FILE, "r")) == NULL) {umask(0);mknod(FIFO_FILE, S_IFIFO | 0666, 0);}else{fclose(fp);}while (1){if ((fp = fopen(FIFO_FILE, "r")) == NULL) {printf("open fifo failed. \n");exit(1);}if (fgets(readbuf, 80, fp) != NULL){printf("Received string :%s \n", readbuf); fclose(fp);}else{if (ferror(fp)){printf("read fifo failed.\n");exit(1);}}}return 0;}实验结果:Server.c将client.c写入的字符输出。
操作系统课程设计说明书-基于Linux的进程之间通信
操作系统课程设计说明书-基于Linux的进程之间通信中北大学操作系统课程设计说明书学院、系：软件学院专业：软件工程学生姓名：学号：设计题目：基于Linux的进程之间通信实现信号量通信机制（哲学家进餐）起迄日期: 2015年12月28日- 2016年1月8日指导教师:何志英2015 年12月25日1需求分析1.1小组的拿到的任务是：设计内容：(1) 实现管道通信，要求见P183习题（3）。
(2) 实现信号量通信机制，要求见P191习题（3）。
(3) 实现消息缓冲通信机制，要求见P197习题。
(4) 实现共享内存区通信机制，要求见P201习题（2）。
要求：(1) 用Linux中进程控制系统调用函数来创建进程（线程）。
(2) 输出进程通信时同步的说明信息。
1.2小组分工我拿到的题目是：(2) 实现信号量通信机制，要求见P191习题（3）。
1.3题目的要求如下：1.3.1.哲学家进餐问题描述：设有5个哲学家，共享一张放有5把椅子和5把叉子的圆桌，每人分得一把椅子。
哲学家们在肚子饥饿时才试图分两次从两边捡起两把叉子就餐。
条件：1.每个人只有拿到两把叉子时，哲学家才能吃饭2.如果叉子已在他人手上，则哲学家必须等到他人吃完后才能拿起叉子3.任性的哲学家在自己未拿到两把叉子吃饭之前，绝不放下自己手中的叉子1.3.2问题：1.什么情况下5个哲学家全部都吃不上饭？答：当5个哲学家每人手中都拿到了1把叉子（共5把），即不肯放下自己手中的叉子又想要得到左右邻居的叉子时，每个哲学家永远拿不到两把叉子，所有哲学家都在等待另一把叉子，就会导致这5个哲学家谁都吃不上饭。
也就是产生死锁后的情况。
2.编程实现没有人饿死（永远拿不到两个叉子）的算法。
答：程序请看代码实现。
分析：没有人饿死，就是不允许出现死锁的情况（5个哲学家每人1把叉子）1.3.3解决死锁的方法有三种：1.至多允许四位哲学家同时去拿左边的叉子，最终保证至少有一位哲学家能够进餐，并且在用毕时能释放出他用过的两只叉子，从而使更多哲学家能够进餐；2.规定当哲学家的左右两只叉子均可用时，才允许他拿起叉子进餐；3.规定奇数号的哲学家先拿他左边的叉子，然后再去拿他右边的叉子，而偶数号哲学家则相反。
-操作系统课程设计说明书
中北大学操作系统课程设计说明书学院、系：软件学院专业：软件工程学生姓名：刘婷学号：0921010708 设计题目：基于Linux的实现进程的信号量互斥申请起迄日期: 2011年12月22日- 2012年1月7日指导教师:贾美丽2012 年 1月 7 日1需求分析基于Linux的进程同步与通信的模拟实现需要完成以下功能:（1）.创建进程：手动创建几个进程，或者随即创建几个进程，都在界面上完成；要求包括进程的名称（不能重复）、执行时间和申请资源的等待时间等。
在同一时刻可能有多个进行在内存申请某资源，即可以输入多个进程的资源申请。
（2）.3类临界资源的管理，包括申请以及分配等。
分别通过信号量实现或者管程实现。
（3）.银行家算法，判断是否可以进行资源的分配。
基于以上的功能，可以使用户选择操作，模拟临界资源的管理和银行家算法。
目的：实现临界资源的管理及死锁的避免。
2总体设计进程同步与模拟实现系统分为4个模块：输入输出，进程对资源的随机申请及分配，临界资源管理，银行家算法避免死锁。
输入输出：包括系统运行所需要的进程的名称，执行时间，申请资源的等待时间，进程对资源的需要量等信息以及系统所要显示出的进程的创建信息，资源的分配信息，进行执行信息，进行动态申请资源信息等。
进程对资源的随机申请及分配：根据所输入的进程、资源、以及进程对资源的最大申请情况，随机产生进程当前对资源的申请，输出相应的分配信息与进程执行信息并调用银行家算法对进程的资源申请进行判断。
临界资源的管理：创建相应个数的进程，完成进程的并发执行，使用互斥信号量使各进程互斥的进入各自的临界区对资源进行申请，进程执行完毕后，互斥的对资源进行恢复。
银行家算法避免死锁：对当前进程对资源的申请利用银行家算法进行判断，看系统分配后是否处于安全状态，若处于安全状态，则将资源分配给进程，并输出分配信息，否则对不予以分配。
3．详细设计在该系统中我主要实现了银行家算法避免死锁的模块,该模块中主要使用了数组的数据结构.3.1银行家算法：设Request[i]是进程i的请求向量，如果Request[i][j]=k,表示进程i需要k各j类型的资源。
linux课程设计进程间通信
linux课程设计进程间通信一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握Linux进程间通信的基本概念和常用方法。
知识目标包括：掌握进程间通信的定义、作用和分类；理解Linux系统中进程间通信的机制和原理。
技能目标包括：学会使用Linux系统中的管道、信号和共享内存等通信方法；能够编写简单的Linux进程间通信程序。
情感态度价值观目标包括：培养学生对Linux系统的兴趣和好奇心，提高学生对计算机操作系统的基本认识；培养学生团队合作精神和自主学习能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括Linux进程间通信的概念、分类和机制，以及常用的进程间通信方法。
首先，介绍进程间通信的定义和作用，让学生了解进程间通信的重要性。
然后，讲解Linux系统中进程间通信的机制和原理，包括管道、信号和共享内存等方法。
接下来，通过实例演示和编程实践，让学生掌握这些通信方法的用法和特点。
最后，结合实际应用场景，讨论进程间通信在操作系统中的应用和意义。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，向学生讲解进程间通信的基本概念和原理。
其次，通过案例分析法，分析实际应用场景中的进程间通信问题，引导学生学会运用所学知识解决实际问题。
然后，利用实验法，让学生动手实践，编写进程间通信程序，加深对通信方法的理解和记忆。
最后，采用讨论法，鼓励学生积极参与课堂讨论，培养团队合作精神和批判性思维。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源。
首先，教材《Linux操作系统原理与应用》，作为学生学习的基础资料。
其次，参考书《Linux进程间通信》，为学生提供更深入的理论学习资料。
再次，多媒体教学课件，用于直观展示进程间通信的原理和实例。
最后，实验室设备，包括计算机和网络设备，用于学生进行进程间通信实验。
通过这些教学资源，丰富学生的学习体验，提高学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多种方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
《操作系统》课程设计说明书
河南城建学院《操作系统》课程设计说明书设计题目：UNIX/Linux文件系统分析专业：计算机科学与技术指导教师：邵国金耿永军陈红军班级：0614082学号：061408261姓名：贠炳森同组人：叶矿辉、陈宇计算机科学与工程系2011年1月7日前言在现在计算机更新如此迅速的时代要学好计算机软件技术，特别是操作系统的学习，不仅要努力学好课本上的基础知识，还要经常在图书馆看些有关这方面的书籍，而更重要的是要有足够的实践经验，也要注重和同学的交流，经常尝试性的做些小的操作系统，对自己技术的提升会有很大的帮助。
同时，学习计算机操作系统技术，除了需要刻苦努力外，还需要掌握软件和操作系统的原理与设计技巧。
如何学习和掌握操作系统技术的原理与实际技巧呢?除了听课和读书之外，最好的方法恐怕就是在实践中练习。
例如，自己设计一个小型操作系统，多使用操作系统，多阅读和分析操作源代码等。
但由于我们的条件和学时有限，在理论学习过程中没有给同学们提供更多的实验机会。
本操作系统课程设计，是给同学提供一个集中实验的机会。
希望同学们通过该设计加深对所学习课程的理解。
本设计是基于课程中学到的UNIX系统调用，使用操作系统环境是Red Hat Linux 9，言语开发环境是Linux的GNU C或C++。
我做的课程设计是：Linux/Unix文件系统分析。
在Linux系统下，使用与文件相关的系统调用实现对物理设备文件的读写，参照Linux系统源代码以及Grub 系统的源代码，对不同介质上的FAT格式文件系统进行分析。
要求在Linux环境下设计出C语言程序，实现以下功能：1)分析UNIX SysV/Linux系统引导记录的作用;2)分析UNIX SysV/Linux的超级块及其结构，并建立相关数据结构，通过编程实现UNIX SysV/Linux文件系统内各部分的定位。
3)至少要实现对给定i节点文件的只读访问目录一．系统环境 (3)1.1硬件环境 (3)1.2软件环境 (3)二．设计目的及要求 (3)三．总体设计 (5)四．详细设计 (6)五．调试与测试 (6)六．设计中遇到的问题及解决方法 (6)七．Linux/Unix文件系统分析源程序清单 (7)7.1 头文件 (7)7.2 示例程序 (10)八．运行结果及分析 (16)8.1 linux文件系统读取 (16)8.2 UNIX文件系统读取 (18)九．心得体会 (19)十．参考文献 (20)Linux/Unix文件系统分析一．系统环境1.1硬件环境cpu为pentium4双线程技术，频率为2.8GHZ，内存为256MB。
进程间通信Linux课程设计
进程间通信Linux 课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握进程间通信在Linux环境下的基本原理和实现方法。
具体目标如下：1.知识目标：–了解Linux操作系统的基本概念和架构；–理解进程间通信的概念、作用和分类；–掌握Linux下进程间通信的主要方法，如管道、消息队列、共享内存和信号等；–掌握同步机制，如互斥锁、条件变量和信号量等。
2.技能目标：–能够在Linux环境下编写简单的进程间通信程序；–能够分析并解决进程间通信过程中遇到的问题；–能够运用进程间通信的原理和技巧解决实际编程中的问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的团队协作意识和沟通能力；–培养学生的创新精神和自主学习能力；–培养学生对操作系统和进程间通信领域的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.Linux操作系统基本概念和架构；2.进程间通信的概念、作用和分类；3.Linux下进程间通信的主要方法：–消息队列；–共享内存；4.同步机制：–条件变量；5.进程间通信实例分析。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解基本概念、原理和方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解进程间通信的原理和应用；3.实验法：让学生动手实践，培养实际编程能力；4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养团队协作和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，将准备以下教学资源：1.教材：《Linux进程间通信》；2.参考书：相关领域的经典著作和学术论文；3.多媒体资料：教学PPT、视频讲座等；4.实验设备：计算机、网络设备等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的积极性、主动性和团队协作能力；2.作业：布置相关的编程练习和研究报告，评估学生的理解和应用能力；3.考试：包括期中和期末考试，以闭卷形式进行，评估学生对进程间通信知识的掌握程度和实际应用能力；4.实验报告：评估学生在实验过程中的动手能力和问题解决能力。
操作系统进程通信共享内存课程设计
某某城建学院《操作系统》课程设计说明书设计题目：进程通信专业：计算机科学与技术指导教师：邵国金、郭猛、薛冰班级：学号：姓名：同组人：计算机科学与工程系2013年1 月10 日前言本设计是基于课程中学到的UNIX系统调用，使用操作系统环境是Red Hat Linux 9，言语开发环境是Linux的GNU C或C++。
Linux操作系统是一个向用户开放源码的免费的类UNIX操作系统。
它为在校学生学习操作系统课程提供了一个看得见摸得着的X例。
对于学生正确理解,掌握操作系统的根本知识具有重要意义。
鉴于此,本操作系统课程涉与的实验均在Linux环境下进展。
这就要求大家：(1)熟悉Linux的操作和开发环境;(2)具有C语言知识(Linux操作系统大约90%的源码是用C语言编写)。
我们的设计和实验将在Windows xp环境下，基于虚拟机软件VMWare软件进展安装。
学习计算机软件技术，特别是计算机操作系统技术，除了需要刻苦努力外，还需要掌握软件和操作系统的原理与设计技巧。
如何学习和掌握操作系统技术的原理与实际技巧呢?除了听课和读书之外，最好的方法恐怕就是在实践中练习。
例如，自己设计一个小型操作系统，多使用操作系统，多阅读和分析操作源代码等。
但由于我们的条件和学时有限，在理论学习过程中没有给同学们提供更多的实验机会。
基于共享内存的进程通信，通过在两个进程间创建一块共享内存，将共享内存块分为两局部，标示位和数据域。
通过实践让我们了解了什么是共享内存通信机制，实现了程序进程间的通信。
积极通过合作，完成任务。
目录一、系统开发环境- 3 -二、设计目的- 5 -三、设计题目与要求- 6 -四、总体设计- 7 -1、服务器功能- 7 -2、客户端功能- 7 -3、文件读取功能- 8 -4、界面显示函数- 8 -5、组成框图：- 9 -6.共享内存分配- 9 -7.总体流程图- 10 -五、详细设计- 11 -1.主函数- 11 -2.菜单显示- 12 -3.服务器端：- 12 -4.客户端程序：- 14 -5、局部函数介绍- 15 -六、调试与测试- 17 -七、执行结果与分析- 18 -八、源程序清单- 20 -九、心得体会- 25 -十、参考文献- 26 -一、系统开发环境Windows Xp系统、虚拟机上运行的Red Hat Linux 9系统运行环境。
linux进程间通信课程设计
linux进程间通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Linux操作系统中进程间通信的基本概念与原理；2. 掌握进程间通信的几种主要机制，如管道、消息队列、共享内存和信号量；3. 学会使用相关API进行进程间数据传输和控制流程；4. 了解进程间同步和互斥的概念，并掌握相关实现方法。
技能目标：1. 能够编写简单的Linux进程间通信程序；2. 能够分析进程间通信程序的执行流程，并解决通信过程中可能出现的常见问题；3. 能够运用所学知识解决实际场景中的进程间通信问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统和底层编程的兴趣，激发学生探究新技术的好奇心；2. 培养学生的团队协作精神，提高学生在团队项目中的沟通与协作能力；3. 培养学生严谨、认真的学习态度，使学生认识到编程过程中细节的重要性。
本课程针对高年级计算机专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，学生将掌握Linux进程间通信的基本知识和技能，培养实际编程能力和团队协作精神，为后续学习操作系统及相关领域知识打下坚实基础。
二、教学内容1. 进程间通信概述- 了解进程与线程的概念及区别；- 掌握Linux操作系统中进程间通信的基本需求及分类。
2. 管道通信- 学习管道的基本原理和使用方法；- 掌握无名管道和命名管道（FIFO）的创建、读写操作及注意事项。
3. 消息队列- 了解消息队列的基本概念和原理；- 掌握消息队列的创建、发送、接收和删除操作。
4. 共享内存- 学习共享内存的基本原理和用途；- 掌握共享内存的创建、映射和解除映射操作，以及同步机制。
5. 信号量- 了解信号量的基本概念和用途；- 掌握信号量的创建、P操作和V操作，以及应用场景。
6. 信号- 学习信号的基本概念、分类和作用；- 掌握信号的发送、捕捉和处理方法。
教学内容根据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
本教学内容涵盖教材中关于Linux进程间通信的相关章节，按照教学进度安排，逐一向学生传授各通信机制的基本原理和实际应用。
进程间通信Linux课程设计
进程间通信Linux 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Linux操作系统中进程间通信的基本概念，掌握不同通信机制的工作原理及适用场景。
2. 掌握使用信号、管道、消息队列、共享内存和信号量等Linux进程间通信机制。
3. 学会分析进程间通信的需求，并能够设计合理的通信方案。
技能目标：1. 能够编写基于Linux进程间通信机制的程序，实现多个进程的数据交换和控制同步。
2. 能够运用所学知识解决实际编程问题，提高程序的并发性和效率。
3. 能够使用调试工具对进程间通信程序进行调试，找出并修复潜在问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统和进程间通信的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通能力，使其在项目协作中发挥积极作用。
3. 引导学生认识到掌握进程间通信技术在软件开发中的重要性，提高职业素养。
课程性质：本课程为高年级计算机专业选修课，侧重于Linux进程间通信技术的实际应用。
学生特点：学生已具备一定的操作系统基础，熟悉C语言编程，具有一定的编程实践能力。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和问题解决能力，使学生在实际项目中能够灵活运用所学知识。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 进程间通信基本概念- 进程与线程的区别与联系- 进程间通信的需求与意义2. Linux进程间通信机制- 信号：信号的概念、分类、发送与接收- 管道：无名管道与命名管道的创建、读写操作- 消息队列：消息队列的创建、发送与接收- 共享内存：共享内存的创建、映射与解除映射- 信号量：信号量的创建、P操作与V操作3. 进程间通信编程实践- 使用信号实现进程同步- 使用管道实现兄弟进程间通信- 使用消息队列、共享内存和信号量实现进程间数据交换4. 进程间通信调试与优化- 常见通信问题的调试方法- 提高进程间通信效率的技巧5. 教学案例分析- 分析实际项目中进程间通信的应用案例- 结合教材内容，进行案例讲解与讨论教学大纲安排：第1周：进程间通信基本概念及信号机制第2周：管道与消息队列机制第3周：共享内存与信号量机制第4周：进程间通信编程实践第5周：调试与优化方法及案例分析教学内容与教材关联性：教学内容紧密围绕教材中关于Linux进程间通信的相关章节，结合实际编程需求，确保学生学以致用。
基于Linux的进程同步与通信的模拟实现课程设计报告
中北大学操作系统课程设计说明书学院、系：专业：学生姓名：学号：设计题目：基于Linux的进程同步与通信的模拟实现起迄日期:指导教师:2013 年 1月 16 日1需求分析该软件需要利用银行家算法判断系统是否处于安全状态，同时根据银行家算法得出的安全序列进行临界资源的分配。
软件设计的目的是要对输入的进程进行安全性判断模拟分配资源。
首先先创建进程：手动创建几个进程，都在界面上完成；其中包括每个进程已分配的资源、最大需求资源、系统剩余资源以及每个进程的执行时间。
实例中创建5个进程。
其次采用银行家算法，判断是否可以进行资源的分配。
最后，按照银行家算法得出的安全序列，对临界资源进行分配。
2总体设计软件由两个模块组成，分别是银行家算法判断安全序列模块以及临界资源分配模块。
2.1银行家算法模块本模块中有如下功能：初始化allocation矩阵，初始化max矩阵，初始化available矩阵，初始化need矩阵，初始化finished矩阵，初始化进程执行时间，用银行家算法判断是否安全，计算系统总资源数目，输出系统总资源数目。
其中设置了多个线性单链表结构存储矩阵中的数据，包括已分配allocation矩阵、最大需求量max矩阵、可用资源数available矩阵、需要资源数need矩阵、安全路径path矩阵、进程安全标示finish矩阵、进程运行时间ti矩阵。
银行家算法:设进程i提出请求Request[n]，则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[n]>Need[i，n]，则报错返回。
(2)如果Request[n]>Available，则进程i进入等待资源状态，返回。
(3)假设进程i的申请已获批准，于是修改系统状态：Available=Available-RequestAllocation=Allocation+RequestNeed=Need-Request(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。
Linux系统编程实验六进程间通信
实验六：进程间通信实验目的：学会进程间通信方式：无名管道，有名管道，信号，消息队列，实验要求：（一）在父进程中创建一无名管道，并创建子进程来读该管道，父进程来写该管道（二）在进程中为SIGBUS注册处理函数，并向该进程发送SIGBUS信号（三）创建一消息队列，实现向队列中存放数据和读取数据实验器材：软件：安装了Linux的vmware虚拟机硬件：PC机一台实验步骤：（一）无名管道的使用1、编写实验代码pipe_rw.c#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <errno.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>int main(){int pipe_fd[2];//管道返回读写文件描述符pid_t pid;char buf_r[100];char* p_wbuf;int r_num;memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));//将buf_r初始化char str1[]=”parent write1 “holle””;char str2[]=”parent write2 “pipe”\n”;r_num=30;/*创建管道*/if(pipe(pipe_fd)<0){printf("pipe create error\n");return -1;}/*创建子进程*/if((pid=fork())==0) //子进程执行代码{//1、子进程先关闭了管道的写端close(pipe_fd[1]);//2、让父进程先运行，这样父进程先写子进程才有内容读sleep(2);//3、读取管道的读端，并输出数据if(read(pipe_fd[0],buf_r, r_num)<0){printf(“read error!”);exit(-1);}printf(“%s\n”,buf_r);//4、关闭管道的读端，并退出close(pipe_fd[1]);}else if(pid>0) //父进程执行代码{//1、父进程先关闭了管道的读端close(pipe_fd[0]);//2、向管道写入字符串数据p_wbuf=&str1;write(pipe_fd[1],p_wbuf,sizof(p_wbuf));p_wbuf=&str2;write(pipe_fd[1],p_wbuf,sizof(p_wbuf));//3、关闭写端，并等待子进程结束后退出close(pipe_fd[1]);}return 0;}/***********************#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <errno.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>int main(){int pipe_fd[2];//管道返回读写文件描述符pid_t pid;char buf_r[100];char* p_wbuf;int r_num;memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));//将buf_r初始化char str1[]="holle";char str2[]="pipe";r_num=10;/*创建管道*/if(pipe(pipe_fd)<0){printf("pipe create error\n");return -1;}/*创建子进程*/if((pid=fork())==0) //子进程执行代码{close(pipe_fd[1]);//1、子进程先关闭了管道的写端//2、让父进程先运行，这样父进程先写子进程才有内容读//3、读取管道的读端，并输出数据if(read(pipe_fd[0],buf_r, r_num)<0){printf("read1 error!");exit(-1);}printf("\nparent write1 %s!",buf_r);sleep(1);if(read(pipe_fd[0],buf_r, r_num)<0){printf("read2 error!");exit(-1);}printf("\nparent write2 %s!",buf_r);close(pipe_fd[1]);//4、关闭管道的读端，并退出exit(1);//printf("child error!");}else if(pid>0) //父进程执行代码{close(pipe_fd[0]);//1、父进程先关闭了管道的读端p_wbuf=str1;//2、向管道写入字符串数据write(pipe_fd[1],p_wbuf,sizeof(str1));sleep(1);p_wbuf=str2;write(pipe_fd[1],p_wbuf,sizeof(str2));close(pipe_fd[1]);//3、关闭写端，并等待子进程结束后退出exit(1);//printf("father error!");}return 0;}**************************/2、编译应用程序pipe_rw.c3、运行应用程序子进程先睡两秒让父进程先运行，父进程分两次写入“hello”和“pipe”，然后阻塞等待子进程退出，子进程醒来后读出管道里的内容并打印到屏幕上再退出，父进程捕获到子进程退出后也退出4、由于fork函数让子进程完整地拷贝了父进程的整个地址空间，所以父子进程都有管道的读端和写端。
实验五_Linux进程间通信
实验五 Linux 进程间通信1． 实验目的1）熟悉在C 语言源程序中使用Linux 所提供的系统调用界面的方法；2）掌握Linux 中子进程的创建方法以及调度执行情况，理解进程与程序的区别； 3）掌握软中断信号的使用，了解使用软中断通信实现异步事件的方法；4）掌握父子进程使用管道进行通信的方法，了解管道通信的特点和上的限制。
2． 实验内容1） 父进程创建子进程（1） 实现父进程创建一个子进程，返回后父子进程都分别循环输出字符串“I am parent.”或“I am child.”5次，每输出1次后使用sleep(1)延时1秒，然后再进入下一循环。
（2） 在源程序中连续使用4个fork()，而不用if()进行返回值的判断，在4个fork()语言后面输出字符“A ”，观察并分析该程序编译连接执行后的输出结果。
（3） 由父进程创建一个子进程，子进程的功能史输出26个英文字母，使用execl()加载子进程的程序。
(1)(2)结果:(3)2）软中断的使用（1）编写一个程序循环显示“How are you?”，当键盘输入Ctrl+C的组合键后中断循环显示，执行软中断程序，软中断程序的功能是修改循环变量的值终止循环，然后输出“Byebye”。
输出显示结果:3）管道的使用：（1）编写一个程序，实现：父进程使用系统调用pipe()创建一个无名管道；（2）创建2个子进程，分别向管道各发下面中1条信息后结束：Child 1 is sending a message to parent!Child 2 is sending a message to parent!(1)结果:(2)输出结果:3．实验思考1）如果连续创建多个子进程而不使用条件进行各自空间的分隔，会出现什么情况？2）对实验内容2）进行改进，先输出10次“How are you?”，在此过程中使用Ctrl+C不能中断循环显示，10次以后使用Ctrl+C可以中断循环，应该做那些修改？3）管道通信与软中断通信在信息量的大小上有何区别？4）共享同一个管道进行通信的读写进程之间必须满足什么关系，为什么？。
操作系统课程设计报告操作系统模拟之--进程通信
中南大学操作系统课程设计报告学院：_ 信息科学与工程学院____ 专业班级：计算机科学与技术09**班学号： 09090928**姓名： ***指导教师：宋虹2012年6月目录一、概述 (1)二、课程设计要求 (1)三、设计的基本原理和概念 (1)四、详细设计：使用主要控件、函数 (6)1.线程1 函数(获得两个随机数) (6)2.线程2 函数（计算它们的和） (7)3.线程3 函数（输出结果） (8)4.信号量控制 (8)5.登录以及用户切换 (8)6.新增用户函数 (10)五、运行及使用 (11)六、实验总结 (14)参考文献 (15)一、概述操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。
本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。
二、课程设计要求采用VC、VB、java或C等编程语言，模拟开发一个多用户多任务的类操作系统软件。
要求如下：1.模拟进程调度算法，模拟各种进程调度算法，并能管理各种进程调度算法的演示过程。
2.模拟各种内存分配算法及回收过程，并能动态演示。
结合进程调度算法，能为进程模拟分配内存，并设计一个跟踪该内存模拟分配的进程或线程，记录内存分配的结果；3.模拟多用户登录管理过程，能允许多个用户登录，为每个用户建立进程或线程，并进行进程管理；4.能模拟文件系统管理，进程可以对文件系统（包括文件和目录）进行读、写、创建、删除、打开、关闭等操作；5.模拟磁盘管理过程，结合文件系统管理，显示磁盘管理的结构和文件在磁盘上的分布情况。
6.能模拟进程通信管理，用户之间可以相互通信交流；7.最好能采用类似于Windows的窗口界面。
三、设计的基本原理和概念我所做的部分是模拟多用户登录管理过程，能允许多个用户登录，为每个用户建立进程或线程，并进行进程管理。
基于Linux客户端服务器通信概要设计说明书
1引言 (2)1.1编写目的 (2)1.2背景 (2)1.3定义 (2)1.4参考资料 (2)2总体设计 (3)2.1需求规定 (3)2.2运行环境 (5)2.3基本设计概念和处理流程 (5)2.4结构 (6)2.5功能器求与程序的关系 (7)2.6人工处理过程 (7)2.7尚未问决的问题 (7)3接口设计 (7)3.1用户接口 (7)3.2外部接口 (8)3.3内部接口 (8)4运行设计 (9)4.1运行模块组合 (9)4.2运行控制 (9)4.3运行时间 (9)5系统数据结构设计 (9)5.1逻辑结构设计要点 (9)5.2物理结构设计要点 (10)5.3数据结构与程序的关系 (11)6系统出错处理设计 (11)6.1出错信息 (11)6.2补救措施 (11)6.3系统维护设计 (11)概要设计说明书1引言1.1编写目的作为用户与该系统软件开发维护人员共同遵守的软件需求规范说明，本《软件需求说明书》的主要目的是明确所要开发的软件所应具有的功能、性能，使系统分析人员和软件设计人员能清楚地了解用户的需求，并在此基础上进一步提出概要设计和完成后续设计与开发工作，为软件开发范围、业务处理规范提供依据，也是应用软件进行合同最终验收的依据。
本需求分析说明书对《基于Linux下实现局域网通信系统》做了全面细致的用户需求分析，明确所要开发的《基于Linux下实现局域网通信系统》所应具有的功能。
本预期的读者为测试人员、用户文档编写者、指导老师。
1.2背景a．待开发的软件系统的名称：局域网通信软件b．本项目的任务提出者：宝鸡文理学院计算机学院c．本项目的开发者：计算机学院2012级软件工程（1）班Samon组d．用户及实现该软件的计算中心或计算机网络：局域网e．该软件系统同其他系统或其他机构的基本的相互来往关系：无。
1.3定义关键字：客户端、服务器、局域网、通信、TCP/IP、C/S结构、Linux Socket 编程。
操作系统课程设计 进程间通信
《操作系统原理与Linux》课程设计报告专业计算机科学与技术班级学号姓名指导教师完成时间2012年9月14日成绩操作系统课程设计一、设计题目进程间通信模拟二、设计目的通过该题目的设计过程，了解了进程通讯的两种方式，管道通信以及消息通信。
熟悉操作系统支持的进程通信方式三、设计要求(1)要求实现管道通信与消息通信两种方式.(2)要求界面简单,易懂,关键代码部分要注释.(3)编程语言可以采用自己任意精通的语言四、设计思想说明创建一个内存共享区，实现消息管道的进程间通讯。
五、系统结构的说明本程序是采用MFC框架所编写的win32应用程序采用C++语言。
六、数据结构的说明管道通信定义了一个结构体，存放管道基础信息：struct PipeStruct//定义管道基础信息{int UseProCount;//当前管道使用进程数，2表示已经在使用int BuffCount;//缓冲区有效数据长度BOOL isRecvOK;//接收完成标志实现管道同步DWORD DataSender;//缓冲区数据的发送者，用来判断是不是接收到数据};消息通信：同样定义一个结构体，用来存放信息缓冲区的信息struct MsgBaseInfo//定义消息缓冲区基础信息{bool isHaveMsg;//缓冲区是否有消息标志bool isBusy;//缓冲区是否正在使用实现消息同步};struct MyMsgInfo{SYSTEMTIME msgTime;//消息产生时间char data[256];//消息数据};七、程序清单：#include "stdafx.h"////////////////////////////////////////////////////////////////进程通信消息机制模拟实现实验版///Author: 广东石油化工学院: 郑捷朱晓标王克俭刘斌///Date: 2012-9-12///本文件功能: 实现基于共享内存消息机制通信模拟实验/////////////////////////////////////////////////////////////#include "stdafx.h"struct MsgBaseInfo//定义消息缓冲区基础信息{bool isHaveMsg;//缓冲区是否有消息标志bool isBusy;//缓冲区是否正在使用实现消息同步};struct MyMsgInfo{SYSTEMTIME msgTime;//消息产生时间char data[256];//消息数据};HANDLE hNowMsg;//共享内存句柄CList<MyMsgInfo> MsgList;//消息队列全局变量LPVOID pMsgBuff;//消息缓冲区extern int GetMsgToList();int InitMyMsg(char *MsgName){MsgList.RemoveAll();//初始化消息队列SetLastError(0);//创建共享内存实现消息机制0-0x1000存放消息缓冲区基础信息0x1000-0x2000为消息缓冲区hNowMsg =CreateFileMappingA(INV ALID_HANDLE_V ALUE,0,P AGE_READWRITE,0,0x2000,MsgName);if (hNowMsg == NULL){return 2;//表示初始化失败}else if(GetLastError()==ERROR_ALREADY_EXISTS){return 3;//消息标示重复，已经被使用}pMsgBuff = MapViewOfFile(hNowMsg,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,0,0x2000); //将一个文件映射对象映射到当前应用程序的地址空间。
linux无名管道通信课设
linux无名管道通信课设
Linux无名管道通信课设是一项基于Linux操作系统的课程设计项目，旨在学习和理解Linux操作系统的进程通信机制。
无名管道是一种特殊的文件，使用该文件可以实现进程之间的通信。
课程设计的具体要求可以根据教师的指导进行确定，但通常包括以下内容：
1. 设计两个或多个进程，它们之间需要进行通信。
2. 使用无名管道实现进程间的数据传递。
可以使用系统调用函数如pipe()函数创建管道，使用read()和write()函数进行读写操作。
3. 学习和实践进程的创建和管理，实现多个进程的并发执行，并使用无名管道进行数据传递。
4. 实现两个或多个进程之间的同步和互斥操作。
可以使用信号量、互斥锁等机制来保证进程间的顺序和互斥访问。
在课设中可以选择一些具体的应用场景，如生产者-消费者模型、父子进程之间的通信等。
通过实践设计，可以加深对Linux操作系统进程间通信机制的理解，并提高编程和调试能力。
在实现过程中，可以参考Linux系统编程的相关资料和示例代码，如Linux系统编程手册。
并且可以利用Linux系统提供的各种工具和命令进行调试和验证，如debug工具gdb、查看进程信息的ps命令等。
完成课设后，还可以对设计的系统进行性能测试和优化，进一步提高系统的性能和稳定性。
同时也可以撰写课设报告，总结整个设计过程和收获。
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中北大学操作系统课程设计说明书学院、系：软件学院专业：软件工程学生姓名：学号：设计题目：基于Linux的进程之间通信实现信号量通信机制（哲学家进餐）起迄日期: 2015年12月28日- 2016年1月8日指导教师:何志英2015 年12月25日1需求分析1.1小组的拿到的任务是：设计内容：(1) 实现管道通信，要求见P183习题（3）。
(2) 实现信号量通信机制，要求见P191习题（3）。
(3) 实现消息缓冲通信机制，要求见P197习题。
(4) 实现共享内存区通信机制，要求见P201习题（2）。
要求：(1) 用Linux中进程控制系统调用函数来创建进程（线程）。
(2) 输出进程通信时同步的说明信息。
1.2小组分工我拿到的题目是：(2) 实现信号量通信机制，要求见P191习题（3）。
1.3题目的要求如下：1.3.1.哲学家进餐问题描述：设有5个哲学家，共享一张放有5把椅子和5把叉子的圆桌，每人分得一把椅子。
哲学家们在肚子饥饿时才试图分两次从两边捡起两把叉子就餐。
条件：1.每个人只有拿到两把叉子时，哲学家才能吃饭2.如果叉子已在他人手上，则哲学家必须等到他人吃完后才能拿起叉子3.任性的哲学家在自己未拿到两把叉子吃饭之前，绝不放下自己手中的叉子1.3.2问题：1.什么情况下5个哲学家全部都吃不上饭？答：当5个哲学家每人手中都拿到了1把叉子（共5把），即不肯放下自己手中的叉子又想要得到左右邻居的叉子时，每个哲学家永远拿不到两把叉子，所有哲学家都在等待另一把叉子，就会导致这5个哲学家谁都吃不上饭。
也就是产生死锁后的情况。
2.编程实现没有人饿死（永远拿不到两个叉子）的算法。
答：程序请看代码实现。
分析：没有人饿死，就是不允许出现死锁的情况（5个哲学家每人1把叉子）1.3.3解决死锁的方法有三种：1.至多允许四位哲学家同时去拿左边的叉子，最终保证至少有一位哲学家能够进餐，并且在用毕时能释放出他用过的两只叉子，从而使更多哲学家能够进餐；2.规定当哲学家的左右两只叉子均可用时，才允许他拿起叉子进餐；3.规定奇数号的哲学家先拿他左边的叉子，然后再去拿他右边的叉子，而偶数号哲学家则相反。
五位哲学家都先竞争奇数号叉子，获得后再竞争偶数号叉子，最终总有一位哲学家会因为获得两只叉子而进餐。
1.3.4我采用的解决死锁问题的方法我采用的解决死锁的方法是第二种，即在哲学家拿起叉子前先判断他左右邻居的情况，只要左右邻居中有一位正在进餐（叉子已经被邻居拿到，邻居进餐结束前自己无法获得其叉子），就不允许其拿起叉子进餐，这就可以预防死锁的情况发生。
1.4软件需要完成的功能：按照题目要求，需要调用Linux操作系统函数使用信号量机制完成对哲学家进餐问题的求解，要求所有哲学家都能吃到食物，并且要防止哲学家在竞争叉子过程发生死锁。
程序应该包含如下功能：1.哲学家思考功能：哲学家在进餐前和进餐后处于思考状态；2.哲学家拿起叉子动能：哲学家进餐前需要拿起叉子，在这个过程中可能发生死锁，所以要在这个功能中编写防止死锁的方法；3.哲学家进餐功能：哲学家拿起叉子后开始进餐；4.哲学家放下叉子功能：哲学家用餐完毕，放下叉子，并通知其左右邻居；5.执行P、V操作功能：由于要使用信号量机制，肯定会涉及到P、V操作6.创建工作环境功能：包括建立共享内存区、连接进程和共享内存区、创建并初始化信号量集、创建子进程模拟5个哲学家等。
1.5软件设计的目的：完成对哲学家进餐问题的求解，解决死锁问题。
1.6最终成果：最终要提交的成果是：说明书、源程序（cpp文件）2总体设计2.1程序模块结构图：图1 哲学家进餐问题程序模块结构图2.2程序流程图2.2.1 总体流程图图2 总体程序流程图2.2.2哲学家进餐问题解决方案流程图图3 哲学家进餐问题解决方案流程图3．详细设计3.1 包含必要的头文件由于要调用Linux系统函数，所以要导入必要的头文件，需要导入的头文件如下：3.2所有用到的常量、全局变量及宏定义3.3联合体semun的定义联合体semun用于在对信号量设置和修改值的时候作为semctl函数的最后一个参数。
3.4创建并初始化工作环境模块3.4.1涉及到的Linux系统函数在这个模块中，涉及到很多Linux系统函数的调用，以下是这些重要函数的解释：（1）shmget函数说明：函数原型：int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)函数作用：得到一个共享内存标识符或创建一个共享内存对象并返回共享内存标识符。
参数含义：key：0(IPC_PRIVATE)：会建立新共享内存对象大于0的32位整数：视参数shmflg来确定操作。
size：大于0的整数：新建的共享内存大小，以字节为单位0：只获取共享内存时指定为0shmflg：0：取共享内存标识符，若不存在则函数会报错IPC_CREAT：当shmflg&IPC_CREAT为真时，如果内核中不存在键值与key相等的共享内存，则新建一个共享内存；如果存在这样的共享内存，返回此共享内存的标识符 IPC_CREAT|IPC_EXCL：如果内核中不存在键值与key相等的共享内存，则新建一个共享内存；如果存在这样的共享内存则报错返回值：成功：返回共享内存的标识符出错：-1，错误原因存于error中（2）shmat函数说明：函数原型：void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)函数作用：连接共享内存标识符为shmid的共享内存，连接成功后把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间，随后可像本地空间一样访问参数含义：shmid 共享内存标识符shmaddr 指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置，直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置shmflg SHM_RDONLY：为只读模式，其他为读写模式返回值：成功：附加好的共享内存地址出错：-1，错误原因存于errno中（3）semget函数说明：函数原型:int semget(key_t key,int nsems,int semflg);函数作用：获取与某个键关联的信号量集标识参数含义：key：所创建或打开信号量集的键值。
nsems：创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。
semflg：调用函数的操作类型返回值：成功返回信号量集的IPC标识符，失败返回-1（4）信号量操作模板sem_op定义：struct sembuf{unsigned short sem_num;short sem_op;short sem_flg;};当sem_op.sem_op为-1时表示执行P操作，sem_op为1时表示执行V操作3.4.2申请共享内存区3.4.3连接共享内存区和进程3.4.4创建信号量集并初始化信号量3.5 实现P、V操作3.5.1涉及到的Linux系统函数（1）semop函数说明：函数原型：int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops); 函数作用：对信号量执行P、V操作参数含义：semid：信号集的识别码，可通过semget获取（semget返回值）。
sops：信号量操作模板nsops：信号操作结构的数量，恒大于或等于1返回值含义：操作结果，正常返回值为0，错误返回-13.5.2实现P操作3.5.3实现V操作3.6实现哲学家进餐问题解决方案的主要算法3.6.1涉及到的linux系统函数（1）sleep函数函数原型：sleep(unsigned long);函数作用：执行挂起一段时间注意：sleep()单位为秒3.6.2实现哲学家思考功能3.6.2实现哲学家进餐功能3.6.3实现哲学家拿起叉子功能3.6.3.1实现拿起叉子前的试探操作（防止死锁算法）3.6.3.2实现拿起叉子功能3.6.4实现放下叉子功能3.6.5将上述功能整合起来3.7将所有模块连接在一起，形成一套完整的程序为了方便最终的整合，将所有模块的整合调用放进一个单独的函数，供主函数调用，最终程序整合只需调用这个方法。
3.8编写主函数3.9编写菜单3.10运行结果使用终端编译，结果如下：4.心得体会通过本次课程设计我学到了很多，下面谈一谈我的收获：（1）团队合作方面：本次课程设计过程中由于我们分工明确，任务下达清楚，大家都知道自己该做什么，都朝着正确的方向在努力，所以收到了比较好的效果，效率也较高，这使我明白了，在以后的分工合作过程中，合理的分工和明确的任务的重要性。
（2）程序设计方面：本次课程设计过程中我遇到了很多挑战：首先是来自题目的挑战，因为自己从来没用过Linux操作系统，所以看到题目后很担心自己会完不成任务，但是最后我还是下决心从0开始，网上的Linux版本花样繁多，不知道该选择那个号，历经很多次失败后，终于成功从网上下载了Red Hat Enterprise Linux 6版本并安装成功了程序的编译环境（gcc）和运行环境（Eclipse C++）,并成功编译了Linux 上的第一个C++程序。
这次经历使我感受到了自学能力的重要性。
在如今的环境下，IT技术更新速度飞快，所以自学能力就显得尤为重要，这次自学安装配置Linux环境，编译自己写的源代码的过程中我感觉到Linux的用法和Mac OS X操作系统十分相似，很多操作是相通的，这也体现了知识之间是相互联系的，因为Linux和Mac OS X操作系统使用的都是UNIX 内核，所以有所相似很正常。
其次是来自技术方面的挑战，很多之前在windows上使用的语句在linux下也发生了改变，导致我在做菜单的时候很多操作都不起作用，这提醒了我以后要注意程序的可移植性。
这次课设对我的帮助很大，今后我会再接再厉，努力做好每份程序。