操作系统实验4

实验四进程通信（二消息通信）

一、实验目的

熟悉管道通信，了解管道内数据的读取与写入过程；

学会创建管道、使用管道，实现父子进程间的通信；

熟悉各种管道通信时使用的函数；

熟悉共享内存的概念；

学会使用函数创建共享内存段，熟悉操纵共享内存的四个系统调用；

熟悉Linux下进程通信中的消息通信机制；

学会使用系统调用msgget()，msgsnd()，msgrev()及msgctl()编制一定长度的消息的发送和接收程序。

二、实验内容

任务：

（1）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行程序1（或者只登陆一个窗口，先在该窗口中以后台方式运行程序1），用ipcs命令查看系统中消息队列的情况，然后在另一个窗口中运行程序2，观察程序的运行结果并分析。运行结束后可以用ctrl+c结束程序1的运行，再次用ipcs命令观察系统中消息队列的情况。

（2）使用系统调用msgget()，msgsnd()，msgrev()及msgctl()编制一长度为1K的消息的发送和接收程序。

①为了便于操作和观察结果，用一个程序作为“引子”，先后fork()两个子进程，SERVER和CLIENT，进行通信。

②SERVER端建立一个Key为学号末3位的消息队列，等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。SERVER 每接收到一个消息后显示一句“(server)received”。

③CLIENT端使用key为学号末3位的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，即是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。

三、代码及运行结果分析

（1）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行程序1（或者只登陆一个窗口，先在该窗口中以后台方式运行程序1），用ipcs命令查看系统中消息队列的情况，然后在另一个窗口中运行程序2，观察程序的运行结果并分析。运行结束后可以用ctrl+c结束程序1的运行，再次用ipcs命令观察系统中消息队列的情况。

1.程序1

代码：

#include

#include

#include

#define MSGKEY 204

struct msgform

{

long mtype;

char mtext [256];

}msg;

int msgqid;

main ()

{

int i ,pid, *pint;

extern cleanup();

for (i=0;i<20;i++)

signal (i,cleanup);

msgqid=msgget (MSGKEY,0777|IPC_CREAT);

for (;;)

{

msgrcv (msgqid,&msg,256,1,0);

pint=(int*)msg. mtext;

pid=*pint;

printf ("server:receive from pid %d\n",pid); msg.mtype=pid;

*pint=getpid();

msgsnd (msgqid,&msg,sizeof(int),0) ;

}

}

cleanup()

{

msgctl (msgqid,IPC_RMID,0);

exit();

}

后台运行程序1结果：

用ipcs命令查看：

2.程序2

代码：

#include

#include

#include

#define MSGKEY 204

struct msgform

{

long mtype;

char mtext [256];

};

main()

{

struct msgform msg;

int msgqid,pid, *pint;

msgqid=msgget(MSGKEY,0777);

pid=getpid();

pint=(int*)msg.mtext;

*pint=pid;

msg.mtype=1;

msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);

msgrcv(msgqid,&msg,256,pid,0);

printf("client:receive from pid%d\n",*pint); }

运行程序2并用ipcs命令查看：

分析：后台运行程序1，在程序1中，msgget (MSGKEY,0777|IPC_CREAT)函数用于建立与顾客进程相同的消息队列，若指定的关键字消息队列不存在，msgflg&IPC_CREAT为真，则为他建立一个新的消息队列； msgflg&IPC_CREAT为假，返回-1。若指定的关键字消息队列存在，则返回该消息队列的描述符。使用msgrcv (msgqid,&msg,256,1,0);且msgtyp=>0时，则接收消息队列中类型为msgtyp的第一个消息大小为256字节的消息，使用msgsnd (msgqid,&msg,sizeof(int),0);发送一个消息到相关的消息队列上，接着运行程序2，在程序2中，通过msgqid=msgget(MSGKEY,0777);建立消息队列，通过msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);往msgqid发送消息msg，使用msgrcv(msgqid,&msg,256,pid,0);接收来自服务进程的大小为256字节的消息，两个程序运行后先后输出服务进程的pid32321和客户进程的pid32159。

（2）使用系统调用msgget()，msgsnd()，msgrev()及msgctl()编制一长度为1K的消息的发送和接收程序。

相关代码：

#include

#include