实验五 Linux进程间通信05010501

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实验5 进程间通信实验

实验5 进程间通信实验

实验五进程间通信实验一、实验目的1、了解什么是信号。

2、熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。

3、了解什么是管道4、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式二、实验内容1、编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程,再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按ctrl+c键),当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后,分别输出下列信息后终止:Child process 1 is killed by parent!Child process 2 is killed by parent!父进程等待两个子进程终止后,输出以下信息后终止:Parent process is killed!<参考程序>#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>int wait_mark;void waiting(),stop();void main(){int p1, p2;signal(SIGINT,stop);while((p1=fork())==-1);if(p1>0) /*在父进程中*/{while((p2=fork())==-1);If(p2>0) /*在父进程中*/{wait_mark=1;waiting(0);kill(p1,10);kill(p2,12);wait( );wait( );printf("parent process is killed!\n");exit(0);}else /*在子进程2中*/{wait_mark=1;signal(12,stop);waiting();lockf(1,1,0);printf("child process 2 is killed by parent!\n");lockf(1,0,0);exit(0);}}else /*在子进程1中*/{wait_mark=1;signal(10,stop);waiting();lockf(1,1,0);printf("child process 1 is killed by parent!\n");lockf(1,0,0);exit(0);}}void waiting(){while(wait_mark!=0);}void stop(){wait_mark=0;}实验要求:⑴运行程序并分析结果。

实验五 进程通信

实验五  进程通信

(2)读管道 在管道创建后,希望从管道中读取数据的进程使 用读文件描述符fd[0]作为参数,调用read( )系统调用。 #include <unistd.h> ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbytes); 返回:读到的字节数,若已到文件尾为0,若出错 为-1。 (3)写管道 向管道中写入数据的进程使用写文件描述符fd[1] 作为参数,调用write( )系统调用。 #include <unistd.h> ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t nbytes); 返回:若成功为已写的字节数,若出错为-1。
2. 管道是UNIX系统中最早为两个进程之间提 供的一种通信机制。管道是一种单向的、先入 先出的、无结构的、大小固定的通信通道。写 进程在管道的一端写入数据,读进程从管道的 另一端读出数据。如果两个或多个进程同时对 一个进程进行读写,那么这些进程必须使用锁 机制或者信号量机制对其进行同步。 管道分为无名管道和有名管道。无名管道 没有名字,所以只能提供给进程家族中的父子 进程间通信使用,而有名管道则用于没有家族 关系的任意两个进程之间的通信。
wait(0); read(fd[0], inpipe, 50); printf(“%s\n”, inpipe); wait(0); read(fd[0], inpipe, 50); printf(“%s\n”, inpipe); exit(0);
}
} }Байду номын сангаас四. 试验总结
1. 写出试验报告。 2. 为程序添加注释。 3. 分析信号通信和管道通信各自的特点。

2. 编写一段程序,实现进程的管道通信。 使用系统调用pipe( )建立一条管道,创建两个子进程 P1和P2。 让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! 父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息, 显示在屏幕上。要求:父进程先接受子进程P1发来的 消息,然后再接受子进程P2发来的消息。 参考程序如下:

实验五:进程间通信

实验五:进程间通信

实验五:进程间通信实验五: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,共享内存●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)创建一共享内存,实现放进程间通信●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#include#include#include#include#includeint main(){int pipe_fd[2];pid_t pid;char buf_r[100];char* p_wbuf;int r_num;memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));/*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//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//4、关闭管道的读端,并退出}else if(pid>0) //父进程执行代码{//1、父进程先关闭了管道的读端//2、向管道写入字符串数据//3、关闭写端,并等待子进程结束后退出}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。

linux进程之间的通信

linux进程之间的通信
然后父进程阻塞等待子进程终止。系统调用子进 程运行,输出如下信息:
The message read by child process is :A message to pipe’s communication. Read’s bytes is 46. child process terminates.
2020/1/27
Linux内核源代码导读
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进程之间管道通信机制
2、popen()和pclose()函数
系统提供了创建管道的简单函数popen()和 pclose()。当使用这两个函数对管道操作时,所有 复杂的操作,如创建管道、fork()子进程、关闭管 道的无用端,执行一个shell命令,等待命令执行 完成后返回等操作都在系统内部自动完成。
}else{
close(chan1[1]);
/*子进程关闭写通道*/
r_n=read(chan1[0],buf,BUFSIZE);
printf(“The message read by child process is :%s. read’s bytes is %d.\n”, buf, r_n);
close(chan1[0]);
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进程之间管道通信机制
通过使用管道实现两个或多个进程之间的通信 。所谓管道,就是将一个进程的标准输出与另一 个进程的标准输入联系在一起,进行通信的一种 方法。同组进程之间可用无名和有名管道进行通 信,而不同组进程之间只能通过有名管道进行通 信。
管道通信是进程之间使用文件系统中的文件, 按先进先出方式进行同步传输数据的方法。例如 ,管道在Linux命令行中的应用如下:
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Linux内核源代码导读
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进程之间管道通信机制

linux进程间通讯

linux进程间通讯

linux进程间通讯管道(FIFO):管道可分为命名管道和非命名管道(匿名管道),匿名管道只能用于父、子进程间通讯,命名管道可用于非父子进程。

命名管道就是FIFO,管道是先进先出的通讯方式。

消息队列:消息队列用于2个进程间通讯,首先在1个进程中创建1个消息队列,然后可向消息队列中写数据,而另一进程可从该消息队列中读取数据。

注意,消息队列是以创建文件的方式建立的,若1个进程向某消息队列中写入数据后,另一进程并未读取这些数据,则即使向消息队列中写数据的进程已退出,但保存在消息队列中的数据并未消失,也就是说下次再从这个消息队列中读数据时,还是会读出已退出进程所写入的数据。

信号量:linux中的信号量类似于windows中的信号量。

共享内存:共享内存,类似于windows中dll的共享变量,但linux下的共享内存区不需要象DLL这样的东西,只要先创建1个共享内存区,其它进程按照一定步骤就能访问到这个共享内存区中的数据(可读可写)。

信号——signal套接字——socket各种ipc机制比较:1.匿名管道:速度较慢,容量有限,且只有父、子进程间能通讯;2.命名管道(FIFO):任何进程间都能通讯,但速度较慢;3.消息队列:容量受系统限制,且要对读出的消息进行测试(读出的是新写入的消息,还是以前写入的,尚未被读取的消息);4.信号量:不能传递复杂信息,只能用来同步;5.共享内存:容量大小可控,速度快,但共享内存区不包含同步保护,对共享内存区的访问需由用户实现同步保护。

另外,共享内存同样可用于线程间通讯,不过没必要,线程间本来就已共享了同一进程内的一块内存。

线程间同步方法:1.临界区:使多线程间串行访问公共资源或1段代码,速度较快,适合控制数据访问;2.互斥量:为同步对共享资源的单独访问而设计的;3.信号量:为控制1个具有有限数量用户资源而设计;4.事件对象:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务。

Linux_进程之间的通信

Linux_进程之间的通信

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 2184 root 20 0 64220 4812 3908 R 6.7 0.2 0:00.01 top
1 root 20 0 178784 13560 8556 S 0.0 0.7 0:04.24 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 kthreadd 3 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_gp 4 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_par_gp 5 root 20 0 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.69 kworker/0:0-xfs-cil/dm-0 6 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H-kblockd ...............
//此处的load average就表示负载平均值,这三个值代表最近1、5和15分钟的负载情况。
[root@localhost ~]# top top - 09:26:24 up 23 min, 4 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00 Tasks: 219 total, 1 running, 218 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.2 hi, 0.2 si, 0.0 st MiB Mem : 1965.1 total, 1405.6 free, 260.4 used, 299.1 buff/cache MiB Swap: 2096.0 total, 2096.0 free, 0.0 used. 1545.0 avail Mem

实验五:linux系统的进程通信

实验五:linux系统的进程通信

/* 系统自动选择一个地址连接 */ shmaddr = (char *)shmat(shmid,NULL,0); if(shmaddr == (void *)-1){ printf("connect the share memory failed: %s",strerror(errno)); return 0; } printf("print the content of the share memory: "); printf("%s \n",shmaddr); shmdt(shmaddr); /* detach共享内存 */ /* 当不再有任何其它进程使用该共享内存时系统将自动销毁它 */ shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL); wait(null); } }

参数是2个元素的int型数组,pipe[0]是读取管道的文件标识符, pipe[1]是写入管道的文件标识符
用法:
Linux进程间通信——管道机制
用于亲缘关系的进程间的通信,主要用于父子进程间的通信。 *** 先建立管道再建立子进程的顺序 若不然,先建立子进程,再建立管道,管道只对建立 它的进程可见,对另一个进程是看不见的,因此无法实现父 子间的通信。 确定管道通信的方向(单向通信)
Shmaddr:进出虚拟空间中共享内存的首地址。执行该函数将释放进程虚拟 空间中共享内存占用的区域,并修改shmid_ds中的相关项。
Linux 进程间通信 —— IPC 共享内存 举例:
#define KEY 1234 /* 键 */ #define SIZE 1024 /* 欲建立的共享内存的大小 */ int main(){ int shmid; char *shmaddr; struct shmid_ds buf; shmid = shmget(KEY,SIZE,IPC_CREAT|0600); /* 建立共享内存 */ if(shmid == -1){ printf("create share memory failed: %s",strerror(errno)); return 0; }

linux进程间通信课程设计

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。

(5)Linux c++进程间通信-30页文档资料

(5)Linux c++进程间通信-30页文档资料
时则返 定义函数int close(int fd);
数的返回值为0表示成功,-1表示失败。当函数成功返回,则自动维 护了一个从Fd[1]到Fd[0]的数据管道。
Fd[0]
用户进程
Fd[1]


内核
进无程名A管道
无名管道通的创建与关闭
管道是基于文件描述符的,当一个管道建立时他会创建两 个文件描述符fd[0]是读出端, fd[1]是写入端,管道关闭 时逐个关闭各个文件描述符即可,也可以使用close函数逐 个关闭各个文件描述符即可。
有名管道:FIFO是对无名管道的改进,他可以使互补相关 的两个进程实现彼此的通信。该管道可以通过路劲来指出, 并且在文件系统中是可见的,在建立了管道后两个进程就 可以把它当做普通文件一样进行读写。使用方便。FIFO严 格的遵循先进先出规则,对管道及FIFO的读写总是从开始 处返回数据,对他们的写操作则吧数据添加到末尾,他们 不支持lseek()等文件定位操作。
信号灯等
数据流
进程B
Linux进程间通信是独立的并不能相互访问对方,linux/unix系统提供 了一种中间转发的机制,为多个进程建立起相互通信的数 据通道。
进程A 进程A
内存
进程A
进程B 进程B 进程B
Linux进程IPC的多种方式
管道通信方式:半双工管道、匿名半双工管道FIFO、、全 双工管道、匿名全双工管道、命名全双工管道。管道可以 用于具有亲缘关系进程间的通信。命名管道还可以使用无 亲缘关系的进程间通信。
System V IPC/POSIX IPC:消息队列、信号量、共享存储。 信号是在软件层次上对终端机制的一种模拟,它是比较复 杂的通信方式。用于通知进程有某事件发生,一个进程接 受到一个信号与处理器收到一个中断请求效果上可以说是 一样的。

实验五_Linux进程间通信

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?。

Linux间进程通信

Linux间进程通信

Linux进程间通信1 进程间通信概述由于进程都拥有各自的用户地址空间,彼此之间是互相独立的,所以进程间不能直接访问。

而很多情况下正需要这种进程间的通信,来实现多进程协同工作。

因此内核提供了一种机制解决了这一问题,这就是进程间通信(IPC,Inter-Process Communication)。

进程间通信主要有以下几个目的:·数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程。

·资源共享:多个进程之间共享同样的资源。

·通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件。

·进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行。

Linux 下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。

A T&T的贝尔实验室对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充,形成了“system V IPC”,通信进程局限在单个计算机内。

而BSD(加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心)则跳过了该限制,形成了基于套接口(socket)的进程间通信机制。

由于Unix版本的多样性,电子电气工程协会(IEEE)开发了一个独立的Unix标准,这个新的ANSI Unix标准被称为计算机环境的可移植性操作系统界面(PSOIX,Protable Operating System Interface),现有大部分Unix和流行版本都是遵循POSIX标准,而Linux从一开始就遵循POSIX标准,拥有POSIX IPC。

则Linux支持的IPC如下图所示:图1 Linux所继承的进程间通信其中,最初Unix IPC包括:管道、FIFO、信号;System V IPC包括:System V消息队列、System V信号灯、System V共享内存区;POSIX IPC包括:POSIX消息队列、POSIX信号灯、POSIX共享内存区。

现在在Linux下使用较多的进程间通信方式主要有以下几种:(1)管道(Pipe):管道又分为无名管道(Pipe)与有名管道(FIFO),管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;(2)信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;(3)消息队列:消息队列是消息的链接表,包括POSIX消息队列system V消息队列。

Linux进程间通信实验报告

Linux进程间通信实验报告

实验六:Linux进程间通信(2)(4课时)实验目的:理解进程通信原理;掌握进程中信号量、共享内存、消息队列相关的函数的使用。

实验原理:Linux下进程通信相关函数除上次实验所用的几个还有:信号量信号量又称为信号灯,它是用来协调不同进程间的数据对象的,而最主要的应用是前一节的共享内存方式的进程间通信。

要调用的第一个函数是semget,用以获得一个信号量ID。

int semget(key_t key, int nsems, int flag);key是IPC结构的关键字,flag将来决定是创建新的信号量集合,还是引用一个现有的信号量集合。

nsems是该集合中的信号量数。

如果是创建新集合(一般在服务器中),则必须指定nsems;如果是引用一个现有的信号量集合(一般在客户机中)则将nsems指定为0。

semctl函数用来对信号量进行操作。

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg);不同的操作是通过cmd参数来实现的,在头文件sem.h中定义了7种不同的操作,实际编程时可以参照使用。

semop函数自动执行信号量集合上的操作数组。

int semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops);semoparray是一个指针,它指向一个信号量操作数组。

nops规定该数组中操作的数量。

ftok原型如下:key_t ftok( char * fname, int id )fname就是指定的文件名(该文件必须是存在而且可以访问的),id是子序号,虽然为int,但是只有8个比特被使用(0-255)。

当成功执行的时候,一个key_t值将会被返回,否则 -1 被返回。

共享内存共享内存是运行在同一台机器上的进程间通信最快的方式,因为数据不需要在不同的进程间复制。

通常由一个进程创建一块共享内存区,其余进程对这块内存区进行读写。

实验五-进程间通信

实验五-进程间通信

实验五进程间通信UNIX/LINUX系统的进程间通信机构(IPC)允许在任意进程间大批量地交换数据。

本实验的目的是了解和熟悉LINUX支持的信号机制、管道机制、消息队列通信机制及共享存储区机制。

5.1信号机制实验(一)【实验目的】1.了解什么是信号。

2.熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。

【实验原理】利用signal来实现发送信号和接受信号的原理【实验内容】1.编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程,再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按ctrl+c键),当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号,子进程捕捉到父进程发来的信号后,分别输出下列信息后终止:Child process 1 is killed by parent!Child process 2 is killed by parent!父进程等待两个子进程终止后,输出以下信息后终止:Parent process is killed!<参考程序># include<stdio.h># include<signal.h># include<unistd.h>int wait_mark;void waiting(),sto p();void main(){ int p1, p2;signal(SIGINT,stop);while((p1=fork())==-1);if(p1>0) /*在父进程中*/{ ①while((p2=fork())= =-1);If(p2>0) /*在父进程中*/{ ②wait_mark=1;waiting(0);kill(p1,10);kill(p2,12);wait( );wait( );printf(“parent process is killed!\n”);exit(0);}else /*在子进程2中*/{wait_mark=1;signal(12,stop);waiting();lockf(1,1,0);printf(“child process 2 is killed by parent!\n”);lockf(1,0,0);exit(0);}}else /*在子进程1中*/{wait_mark=1;signal(10,stop);waiting();lockf(1,1,0);printf(“child process 1 is killed by parent!\n”);lockf(1,0,0);exit(0);}}void waiting(){while(wait_mark!=0);}void stop(){wait_mark=0;}实验要求:⑴运行程序并分析结果。

LINUX系统进程的消息通信标准版文档

LINUX系统进程的消息通信标准版文档
实验5 LINUX系统进程的消息通信
实验5 Linux系统进程的消息通信
一.本实验目:
熟悉支持消息通信机制及消息量机制。 熟悉支持消息通信机制。
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实验5 LINUX系统进程的消息通信
二.实验预备内容:
2
实验5 LINUX系统进程的消息通信
三.实验内容:
消息的创建,发送和接收。
CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。
CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。
是SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消 息后显示一句“(client)sent”。 (4)父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。
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实验5 LINUX系统进程的消息通信
五.实验源程序清单:
熟悉支持消息通信机制及消息量机制。 实验5 Linux系统进程的消息通信 实验5 Linux系统进程的消息通信 SERVER每收到一个消息后显示一句“(server )received”。 (3)CLIENT端使用key为75的消息队列,先后发送类型为10到1的消息,然后退出。 实验5 Linux系统进程的消息通信 熟悉支持消息通信机制及消息量机制。 熟悉支持消息通信机制及消息量机制。 熟悉支持消息通信机制及消息量机制。
5பைடு நூலகம்
实验5 LINUX系统进程的消息通信
THE END
6
消息的创建,发送和接收。
(2)SERVER端建立一个Key为75的消息队列,等待 (2)SERVER端建立一个Key为75的消息队列,等待其他进程发来的消息。
熟悉支持消息通信机制及消息量机制。 SERVER每收到一个消息后显示一句“(server )received”。

linux进程间通信

linux进程间通信

ARM开发板第五章进程间通信在Linux系统中,以进程为单位分配和管理资源。

由于保护的缘故,一个进程不能直接访问另一个进程的资源,也就是说,进程之间互相封闭。

但在一个复杂的应用系统中,通常会使用多个相关的进程来共同完成一项任务,因此要求进程之间必须能够互相通信,从而来共享资源和信息。

所以,一个操作系统内核必须提供进程间的通信机制(IPC)。

进程间通信有如下一些目的:●数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。

●共享数据:多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据的修改,别的进程应该立刻看到。

●通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程)。

●资源共享:多个进程之间共享同样的资源。

为了作到这一点,需要内核提供锁和同步机制。

●进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。

进程通过与内核及其它进程之间的互相通信来协调它们的行为。

Linux支持多种进程间通信(IPC)机制,信号和管道是其中的两种。

除此之外,Linux还支持System V 的IPC机制(用首次出现的Unix版本命名)。

5.1 信号(Signals)信号(Signals )是Unix系统中使用的最古老的进程间通信的方法之一。

操作系统通过信号来通知进程系统中发生了某种预先规定好的事件(一组事件中的一个),它也是用户进程之间通信和同步的一种原始机制。

一个键盘中断或者一个错误条件(比如进程试图访问它的虚拟内存中不存在的位置等)都有可能产生一个信号。

Shell也使用信号向它的子进程发送作业控制信号。

信号是在Unix System V中首先引入的,它实现了15种信号,但很不可靠。

BSD4.2解决了其中的许多问题,而在BSD4.3中进一步加强和改善了信号机制。

Linux进程间通信消息队列实现两个进程间通信

Linux进程间通信消息队列实现两个进程间通信

Linux进程间通信消息队列实现两个进程间通信例⼦:通过消息队列实现两个进程间通信,⼀个进程从终端输⼊数据,通过消息队列发送,另⼀个进程通过消息队列接收数据 ⽂件1 创建进程1 终端输⼊通过消息队列发送数据#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <string.h>struct msgbuf //消息结构体{long types;char msg[20];};struct msgbuf mymsgbuf; //定义消息结构变量int main(int argc, const char *argv[]){key_t key;int msgid;mymsgbuf.types = 100; //给消息结构赋值key = ftok("./app",'a'); //建⽴key值if(key < 0){perror("ftok fail ");exit(1);}// 创建消息队列,如果消息队列存在,errno 会提⽰ eexist// 错误,此时只需要直接打开消息队列即可msgid = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);if(msgid < 0){if(errno == EEXIST) //⽂件存在错误提⽰{msgid = msgget(key,0666);//打开消息队列}else//其他错误退出{perror("msgget fail ");exit(1);}}while(1) //循环从终端获取数据,然后通过消息队列发送出去,输⼊ “quit” 结束循环{fgets(mymsgbuf.msg, 10, stdin); //终端获取消息写⼊消息队列中//发送消息msgsnd(msgid, &mymsgbuf, sizeof(mymsgbuf)-sizeof(long),0);if(strstr(mymsgbuf.msg, "quit")!=NULL){break;}}//删除消息队列msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);return 0;}⽂件 2 创建进程2 ,接收消息队列的数据,打印到终端上#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <string.h>struct msgbuf //消息结构体{long types;char b[20];};struct msgbuf mymsgbuf, recvbuf; //定义消息结构变量int main(int argc, const char *argv[]){key_t key;int msgid;mymsgbuf.types = 100; //给消息结构赋值key = ftok("./app",'a'); //建⽴key值if(key < 0){perror("ftok fail ");exit(1);}// 创建消息队列,如果消息队列存在,errno 会提⽰ eexist// 错误,此时只需要直接打开消息队列即可msgid = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);if(msgid < 0){if(errno == EEXIST) //⽂件存在错误提⽰{msgid = msgget(key,0666);//打开消息队列}else//其他错误退出{perror("msgget fail ");exit(1);}}while(1) //接收到 “quit” 结束循环{//接收消息msgrcv(msgid,&recvbuf,sizeof(mymsgbuf)-sizeof(long),100,0); //recvbuf 是接收消息的结构体,其中的b是实际的数据if(strstr(recvbuf.b, "quit") != NULL){break;}printf("recvbuf: %s", recvbuf.b); //}//删除消息队列msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);return 0;}测试:。

如何在Linux终端中进行进程间通信

如何在Linux终端中进行进程间通信

如何在Linux终端中进行进程间通信进程间通信(Inter-process Communication,简称IPC)是操作系统中重要的概念,用于实现不同进程之间的数据交换和协作。

在Linux终端中,有多种方法可以进行进程间通信,包括管道(Pipe)、信号(Signal)、共享内存(Shared Memory)和套接字(Socket)等。

本文将介绍这些方法的基本原理以及在Linux终端中的应用。

一、管道(Pipe)管道是最简单的一种进程间通信方式,它将一个进程的输出直接传递给另一个进程的输入。

在Linux终端中,管道可以通过使用竖线符号(|)来进行连接,例如:```$ command1 | command2```其中,command1为第一个进程,command2为第二个进程。

通过管道,command1的输出将作为command2的输入。

二、信号(Signal)信号是一种进程间异步通信的机制,它用于通知目标进程发生了某个特定的事件。

在Linux终端中,可以使用kill命令向指定进程发送信号,例如:```$ kill -SIGUSR1 <pid>```其中,SIGUSR1是一个自定义的信号,<pid>是目标进程的进程号。

三、共享内存(Shared Memory)共享内存是一种高效的进程间通信方式,它将一块内存区域映射到多个进程的地址空间中,使它们可以直接访问该内存区域。

在Linux终端中,可以使用shmget、shmat等系统调用来创建和操作共享内存。

四、套接字(Socket)套接字是一种支持网络通信的IPC机制,通过套接字,不仅可以在同一台主机上的不同进程间进行通信,还可以在不同主机间进行通信。

在Linux终端中,可以使用socket、bind、listen、accept等系统调用来创建和操作套接字。

总结以上介绍了Linux终端中常用的几种进程间通信方式,包括管道、信号、共享内存和套接字。

实验五 Linux进程的创建及进程间通信

实验五 Linux进程的创建及进程间通信

实验五 Linux进程的创建及进程间通信一、实验目的掌握linux进程的创建以及进程间通信的基本原理。

二、预备知识1. 有C语言基础。

2. 掌握在Linux下常用编辑器的使用。

三、实验要求1.创建一个进程2.使用管道实现父子进程间的通信四、实验步骤1.创建一个进程先创建一个学号目录,在自己的目录中创建一个jincheng.c文件,并在其中写入C语言代码:终端键入:# vi jincheng.c程序代码:#include<stdio.h>int main(){int val;val=fork(); //创建进程,并返回值if(!val) //若fork()返回值非0即为父进程{printf(“This is the parent process !\n”);}else{execl(“/bin/ls”,”ls”,”-l”,0); // 到/bin/ls目录下执行ls –l命令}return 0;}程序输入jincheng.c文件中后,按ESC,shift+zz退出并保存文件。

在终端输入:#gcc –o jincheng jincheng.c //编译jincheng.c使之生成//可执行文件jincheng#./jincheng //运行运行结果为: This is the parent process !2.使用管道实现父子进程间的通信在自己的目录中创建一个guandao.c文件,并在其中写入C语言代码:终端键入:#vi guandao.c程序代码:#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<string.h>#define MAX_LINE 80#define PIPE_STDIN 0#define PIPE_STDOUT 1int main(){const char *string={“A sample message.”};int ret,mypipe[2];char buffer[MAX_LINE+1];//创建管道ret=pipe(mypipe);if(ret==0) //创建成功{//写信息到管道write(mypipe[PIPE_STDOUT],string,strlen(string));//从管道读信息ret=read(mypipe[PIPE_STDIN],buffer,MAX_LINE);buffer[ret]=0;printf(“%s\n”,buffer);}return 0;}程序输入到guandao.c文件中后,按ESC,shift+zz退出并保存文件。

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(4) 打开目录 4-4-ipc-sem 编译并运行程序,观察运行结果。 (5) 打开目录 4-5-ipc-shmem 编译并运行程序,观察运行结果。 (6) 打开目录 4-6-ipc-msg 编译并运行程序,观察运行结果。 (7) 打开目录 4-7-1-ipc 编译并运行程序,观察运行结果。 (8) 打开目录 4-7-2-ipc 编译并运行程序,观察运行结果。 (9) 将上面程序交叉编译后,在开发板上运行,观察运行结果。
} (1)运行程序并分析结果。 (2)如果把 signal(SIGINT,stop)放在①号和②号位置,结果会怎样并分析原因。 (3)该程序段前面部分用了两个 wait(0),为什么? (4)该程序段中每个进程退出时都用了语句 exit(0),为什么? (5)将红色部分去掉注释,蓝色部分加上注释,观察程序运行结果,并分析原因,进一步理 解 wait 函数的使用!
【思考题】
思考题 1. 管道通信 编制一段程序,实现进程的管道通信。使用 pipe()建立一条管道线。两个子进程 p1 和 p2 分 别向管道各写一句话:
Child 1 is sending message! Child 2 is sending message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息,显示在屏幕上。
Child process 1 is killed by parent! Child process 2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出以下信息后终止: Parent process is killed! <参考程序> /*********************************************************** 功能说明:进程通信 singnal()方法的应用 author: lilan ***********************************************************/ #include<stdio.h> #include<signal.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> int wait_mark = 0; void waiting(),stop(); int main(){ int p1, p2; signal(SIGINT,stop);//捕捉到中断信号 ctrl-c 后,调用 stop 函数
<参考程序> # include<unistd.h> # include<signal.h> # include<stdio.h> int pid1,pid2; main() {
int fd[2]; char OutPipe[100],InPipe[100]; pipe(fd); while((pid1=fork())== -1); if(pid1 == 0) {
waiting();
lockf(1,1,0);
//printf("this is child 2, pid = %d , ppid = %d\n",getpid(),getppid() );
printf("child process 2 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
wait_mark=1;
waiting();
kill(p1,10);
kill(p2,12); wait(0);//父进程执行到此,马上阻塞自己,直到有子进程结束。当发现有 子进程结束时,就会回收它的资源。
wait(0);
//wait(&status1);
//wait(&status2);
//printf("child1 exit status is %d\n", WEXITSTATUS(status1));
实验五 Linux 进程间通信
【实验目的】
掌握管道通信程序的基本编写方法 掌握信号通信程序的基本编写方法 掌握信号量通信程序的编写方法 掌握共享内存通信程序的编写方法 掌握消息队列通信程序的编写方法
【实验学时】
建议 2 学时
【实验内容】
1、了解什么是管道,熟悉 LINUX 支持的管道通信方式 2、了解什么是信号,熟悉 LINUX 系统中进程之间软中断通信的基本原理。
printf("child process 1 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
//exit(6);
}// end of if ( p1>0 )
exit(0);
}
void waiting(){ while(wait_mark!=0);
}
void stop(){ wait_mark=0;
思考题 2. 使用信号在进程中通信 编写一段程序,使用系统调用 fork( )创建两个子进程,再用系统调用 signal( )让父进 程 捕捉键盘上来的中断信号(即按 ctrl+c 键),当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用 kill( ) 向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后,分别输出下列信息后终止:
【实验原理】
见教材第四章
【实验要求】
调试验证程序,并提交实验报告。
【实验步骤】
(1) 打开目录 4-1-0-ipc,将其中的 produce-core-dump.c 文件编译生成可执行文件。输入:Ulimit –c 1024 命令,使程序出错后可生成 core dump 文件,运行 produce-core-dump 的可执行文件, 观察结果。 (2) 打开目录 4-2-1-ipc-pipe 和 4-2-2-ipc-standard-pipe,编译并运行后,观察运行结果。打开 目录 4-2-3-ipc-fifo-pipe,在 PC 机 Fedora 中编译并运行后,观察运行结果。将程序交叉编译 后,在开发板的控制终端与 PC 机 Fedora 的控制终端中分别运行读写管道程序,观察运行结 果。 (3) 打 开 目 录 4-3-1-ipc-kill-raise 、 4-3-2-ipc-alarm-pause 、 4-3-3-1-ipc-signal 、 4-3-3-2-ipc-signalaction 和 4-3-3-3-ipc-signaleset,编译并运行程序,观察运行结果。
lockf(fd[1],1,0); sprintf(OutPipe, "child 2 process is sending message!"); write(fd[1],OutPipe,50); sleep(5);
lockf(fd[1],0,0); exit(0); } else{ wait(0); read(fd[0],InPipe,50); printf("%s\n",InPipe); wait(0); read(fd[0],InPipe,50); printf("%s\n",InPipe); exit(0); } } } 实验要求:运行程序并分析结果,将上面程序修改成,在父进程中用 pipe()建立一条管道, 往管道里写字符串,两个子进程分别接收父进程往管道里写的字符串。
exit(0);
//exit(5);
}// end of if (p2>0)
} else{ /*在子进程 1 中*/
wait_mark=1; signal(10,stop);//捕捉到中断信号 10 后,调用 stop 函数
waiting();
lockf(1,1,0);
//printf("this is child 1, pid = %d , ppid = %d\n",getpid(),getppid() );
//printf("child2 exit status is %d\n", WEXITSTATUS(status2));
printf("parent process is killed!\n");
exit(0);
} else{
/*在子进程 2 中*/
wait_mark=1; signal(12,stop); //捕捉到中断信号 12 后,调用 stop 函数
while((p1=fork())== -1); //int status1 = -1; //i*/ //signal(SIGINT,stop);//① while( (p2=fork()) == -1 );
if( p2>0 ){/*在父进程中*/ //signal(SIGINT,stop);//②
lockf(fd[1],1,0); sprintf(OutPipe, "child 1 process is sending message!"); write(fd[1],OutPipe,50); sleep(5); lockf(fd[1],0,0); exit(0); } else{
while((pid2=fork())== -1); if(pid2 == 0) {
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