进程之间的通信实验
实验四 进程间通信实验(一)
实验四进程间通信实验(一)实验目的:1.通过基础实验,基本掌握共享内存的程序设计。
2.通过编写程序,使读者掌握消息队列的设计方法。
实验内容:1.共享内存程序设计:创建两个进程,在A进程中创建一个共享内存,并向其写入数据,通过B进程从共享内存中读出数据。
2.消息队列程序设计:创建一个消息队列,如何使用消息队列进行两个进程(发送端和接受端)之间的通信,包括消息队列的创建、消息发送与读取、消息队列的撤销和删除等多种操作。
实验过程:(一)共享内存程序设计❝函数说明:共享内存的实现分为两个步骤,第一步是创建共享内存,这里用到的函数是shmget(),也就是从内存中获得一段共享内存区域。
第二步映射共享内存,也就是把这段创建的共享内存映射到具体的进程空间中,这里使用的函数是shmat()。
到这里,就可以使用这段共享内存了,也就是可以使用不带缓冲的I/O读写命令对其进行操作。
除此之外,当然还有撤销映射的操作,其函数为shmdt()。
❝共享内存的用法:使用共享内存进行进程间通信一般要经历下面几个步骤:[1]分配:进程通过调用shmget来分配一个共享内存块。
[2]映射:要让一个进程获取对一块共享内存的访问,这个进程必须先调用shmat映射共享内存。
[3]脱离与释放:当进程结束使用共享内存时,使用shmdt使共享内存脱离进程。
当不再需要共享内存时,使用shmctl(sid,IPC_RMID,0)删除它。
实验步骤及代码:1)自己建立文件夹,然后分别编辑shm_com.h、shm1.c、shm2.c./*shm_com.h*/#define TEXT_SZ 2048struct shared_use_st{int written_by_you;char some_text[TEXT_SZ];};--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------功能描述:本程序申请和分配共享内存,然后轮询并读取共享内存中的数据,直至读到“end”/*shm1.c*/#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include "shm_com.h"int main(void){int running=1;void *shared_memory=(void *)0;struct shared_use_st *shared_stuff;int shmid;/*创建共享内存*/shmid=shmget((key_t) 1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT);if(shmid==-1){fprintf(stderr,"shmget failed\n");exit(EXIT_FAILURE);}/*映射共享内存*/shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0);if(shared_memory==(void *)-1){fprintf(stderr,"shmat failed\n");exit(EXIT_FAILURE);}printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);/*让结构体指针指向这块共享内存*/shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory;/*控制读写顺序*/shared_stuff->written_by_you=0;/*循环地从共享内存中读数据,直到读到“end”为止*/while(running){if(shared_stuff->written_by_you){printf("You wrote:%s",shared_stuff->some_text);/*读进程睡眠1秒,同时会导致写进程睡眠1秒,做到先读后写*/sleep(1);shared_stuff->written_by_you=0;if(strncmp(shared_stuff->some_text,"end",3)==0){running=0;//结束循环}}}/*删除共享内存*/if(shmdt(shared_memory)==-1){fprintf(stderr,"shmdt failed\n");exit(EXIT_FAILURE);}exit(EXIT_SUCCESS);}----------------------------------------------------------------------------------------------------------------功能描述:本程序申请了上一段程序相同的共享内存,然后循环地向共享内存中写数据,直至写入“end”/*shm2.c*/#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include "shm_com.h"int main(void){int running=1;void *shared_memory=(void *)0;struct shared_use_st *shared_stuff;char buffer[BUFSIZ];int shmid;/*创建共享内存*/shmid=shmget((key_t) 1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT);if(shmid==-1){fprintf(stderr,"shmget failed\n");exit(EXIT_FAILURE);}/*映射共享内存*/shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0);if(shared_memory==(void *)-1){fprintf(stderr,"shmat failed\n");exit(EXIT_FAILURE);}printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory); /*让结构体指针指向这块共享内存*/shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory;/*循环地向共享内存中写入数据,直到写入的为“end”为止*/ while(running){while(shared_stuff->written_by_you==1){sleep(1); //等到读进程读完之后再写printf("waiting for client...\n");}printf("ENter some text:");fgets(buffer,BUFSIZ,stdin);strncpy(shared_stuff->some_text,buffer,TEXT_SZ);shared_stuff->written_by_you=1;if(strncmp(buffer,"end",3)==0){running=0; //结束循环}}/*删除共享内存*/if(shmdt(shared_memory)==-1){fprintf(stderr,"shmdt failed\n");exit(EXIT_FAILURE);}exit(EXIT_SUCCESS);}2)使用gcc shm1.c –o shm1和gcc shm2.c –o shm2 分别编译shm1.c和shm2.c3)在一个终端运行shm1,在另一个终端运行shm2。
实验三-进程通讯实验报告
实验三进程通讯实验报告【姓名】【学号】【实验题目】进程通讯——消息队列与共享存储区【实验目的】(1)掌握进程间通讯的编程方法;(2)加深对进程并发执行的理解;(3)学习利用消息队列和共享存储区实现进程通信的方法。
【实验内容】设计一个多进程并发运行的程序,它由不同的进程完成下列工作:(1)接收键盘输入进程负责接收用户的键盘输入,并以适当的方式将由键盘获得的数据交给其它进程处理。
(2)显示进程负责全部数据显示任务,包括键盘输入数据的显示和提示信息的显示。
(3)分发数据进程将键盘输入的数据分为3类,即字母、数字和其它,并分别将字母写入文件letter.txt 中,数字写入文件number.txt中,除字母和数字外其它数据丢弃。
【实验要求】1、程序能以适当的方式提示用户输入数据;2、提示用户有数据被丢弃;3、全部的显示任务必须由显示进程完成;4、整个程序能够连续处理多组输入数据,直到用户输入“quit”字符串,整个程序结束;5、进一步要求:同时采用共享存储区和消息2种方法实现进程之间的通信,并比较这2种通信方法的利弊。
【实验方法】1、利用fork()函数创建2个子进程,用一个父进程和两个子进程完成上面的三个实验任务,用子进程1实现分发数据任务,子进程2实现接受键盘输入任务,父进程实现全部的显示任务。
2、同时通过共享存储区和消息队列两种进程通讯方式实现上面三个进程之间的同步和互斥。
3、利用while()循环、kill()函数和signal()函数实现连续多组数据输入。
【程序结构】·数据结构:消息队列、字符数组;·程序结构:顺序结构、if-else分支结构和while循环结构;·主要算法:无特别算法【实验结果】1、有代表性的执行结果:[stud13@localhost stud13]$ cc ipc.c[stud13@localhost stud13]$ ./a.outPlease input a line:∟operatingsystem01234-=,.Your message is:operatingsystem01234-=,.The characters deserted are:-=,.Please input a line:∟xushengju6651001!@#$%^&*()Your message is:xushengju6651001!@#$%^&*()The characters deserted are:!@#$%^&*()Please input a line:∟Hello123Your message is:Hello123Please input a line:∟quit[stud13@localhost stud13]$ cat letter.txtOperatingsystemxushengjuHello[stud13@localhost stud13]$ cat number.txt 012346651001123[stud13@localhost stud13]$2、结果分析及解释:在创建子进程1时,由于先返回子进程的ID号,msgrcv(msgid,&msg,BUFSIZE,0,0)一直都是非0值,故循环等待。
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
(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。
进程实验-进程间通信(管道、消息、共享内存、软中断)
进程实验3 Linux 进程间通信一、软中断信号的处理,实现同一用户的各进程之间的通信。
●相关的系统调用⏹kill(pid ,sig):发送信号⏹signal(sig, func):指定进程对信号sig的处理行为是调用函数func。
●程序清单#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <signal.h>void waiting();void stop();int wait_mark;main(){int p1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1>0){while((p2=fork())==-1);if(p2>0){ printf("parent\n");/*父进程在此完成某个操作、或接收到用户从键盘输入的特殊按键命令后发出下面的信号。
这里省略。
*/kill(p1,16);kill(p2,17);wait(0);wait(0);printf("parent process id killed! \n");exit(0);}else/* p2==0*/{printf("p2\n");wait_mark=1;signal(17,stop);waiting();printf("child process 2 is killed by parent! \n");exit(0);}}else/*p1==0*/{printf("p1\n");wait_mark=1;signal(16,stop);waiting();printf("child process 1 is kelled by parent! \n");exit(0);}}void waiting(){while(wait_mark!=0);}void stop(){wait_mark=0;}●输入并运行此程序,分析程序的运行结果。
实验6 进程间通信
实验6 进程间通信一、实验目的:通过本实验了解和掌握进程间通讯的相关知识,(1)了解进程通信的基本原理。
(2)了解和熟悉管道通信,消息传送机制及共享存储机制。
二.实验内容1.进程的管道通信阅读下列程序,完成实验任务。
#include<unistd.h>#include<signal.h>#include<stdio.h>int pid1,pid2;main(){int fd[2];char outpipe[100],inpipe[100];pipe(fd); //将fd装入管道中while((pid1=fork())==-1); //如果进程没有创建成功,则一直循环if(pid1==0) //如果是子进程{lockf(fd[1],1,0);sprintf(outpipe,"chile 1 process a message!");//将字符串读入到oupipe中去write(fd[1],outpipe,50); //将outpipe写入到fd[1]中sleep(5); //睡眠5秒lockf(fd[1],0,0);exit(0);}else //是父进程{while((pid2=fork())==-1);if(pid2 == 0) //进程创建成功,并且是子进程{lockf(fd[1],1,0);sprintf(outpipe,"child 2 process is sending a message!");write(fd[1],outpipe,50);sleep(5);lockf(fd[1],0,0);exit(0);}else{wait(0); //等待进程read(fd[0],inpipe,50); //将inpipe读入fd[0]中去,printf("%s\n",inpipe); //打印出子进程2wait(0);read(fd[0],inpipe,50);printf("%s\n",inpipe); //打印出子进程1exit(0);}}}实验任务:(1),读懂上面的程序,编译执行,分析为什么会出现这样的结果。
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。
进程通讯管理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解进程通信的概念和原理;2. 掌握进程通信的常用机制和方法;3. 能够使用进程通信机制实现进程间的数据交换和同步;4. 增强对操作系统进程管理模块的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C3. 开发环境:GCC三、实验内容1. 进程间通信的管道机制2. 进程间通信的信号量机制3. 进程间通信的共享内存机制4. 进程间通信的消息队列机制四、实验步骤1. 管道机制(1)创建管道:使用pipe()函数创建管道,将管道文件描述符存储在两个变量中,分别用于读和写。
(2)创建进程:使用fork()函数创建子进程,实现父子进程间的通信。
(3)管道读写:在父进程中,使用read()函数读取子进程写入的数据;在子进程中,使用write()函数将数据写入管道。
(4)关闭管道:在管道读写结束后,关闭对应的管道文件描述符。
2. 信号量机制(1)创建信号量:使用sem_open()函数创建信号量,并初始化为1。
(2)获取信号量:使用sem_wait()函数获取信号量,实现进程同步。
(3)释放信号量:使用sem_post()函数释放信号量,实现进程同步。
(4)关闭信号量:使用sem_close()函数关闭信号量。
3. 共享内存机制(1)创建共享内存:使用mmap()函数创建共享内存区域,并初始化数据。
(2)映射共享内存:在父进程和子进程中,使用mmap()函数映射共享内存区域。
(3)读写共享内存:在父进程和子进程中,通过指针访问共享内存区域,实现数据交换。
(4)解除映射:在管道读写结束后,使用munmap()函数解除映射。
4. 消息队列机制(1)创建消息队列:使用msgget()函数创建消息队列,并初始化消息队列属性。
(2)发送消息:使用msgsnd()函数向消息队列发送消息。
(3)接收消息:使用msgrcv()函数从消息队列接收消息。
(4)删除消息队列:使用msgctl()函数删除消息队列。
实验三 进程间的通信
实验三进程间的通信1、实验目的学习如何利用管道机制、消息缓冲队列进行进程间的通信,并加深对上述通信机制的理解。
2、实验内容(1)了解系统调用pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv()的功能和实现过程。
(2)编写一段程序,使其用管道来实现父子进程之间的进程通信。
子进程向父进程发送自己的进程标识符,以及字符串“is sending a message to parent!”。
父进程则通过管道读出子进程发来的消息,将消息显示在屏幕上,然后终止。
(3)编写一段程序,使用消息缓冲队列来实现client进程和server进程之间的通信。
server进程先建立一个关键字为SVKEY (如75)的消息队列,然后等待接收类型为REQ(如1)的消息;在收到请求消息后,它便显示字符串“serving for client”和接收到的client进程的进程标识数,表示正在为client进程服务;然后再向client进程发送一应答消息,该消息类型是client 进程的进程标识数,而正文则是server进程自己的标识数。
client进程则向消息队列发送类型为REQ的消息(消息的正文为自己的进程标识数)以取得server进程的服务,并等待server 进程发来的应答;然后显示字符串“receive reply form”和接收到的server进程的标识符。
1、client.c2、server.c3、思考题上述通信机制各有什么特点?它们分别适合于何种场合?答:管道通信的特点:(1)管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道;(2)只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);(3)单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中。
(4)数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。
实验六 进程间通信
3.2 实验内容(2)
进程的管道通信
编写程序,实现进程的管道通信:父进程使用系统调用pipe() 建立一个管道。创建两个子进程p1和p2,分别向管道个发一 条信息后结束: Child 1 is sending a message to parent. Child 2 is sending a message to parent. 父进程从管道中分别接收两个子进程发来的消息并显示在屏 幕上,然后父进程结束。要求父进程先接受子进程p1发来的 消息,然后再接收子进程p2发来的消息。
实验六 进程间通信
预备知识
Linux进程间通信 进程软中断通信
管道和消息队列
实验指导
软中断通信函数
管道通信的使用
消息队列的应用
实验目的、内容
2.1 软中断通信函数(1)
向一个进程或一组进程发送一个信号: int kill(pid, sig)
pid>0时,核心将信号发送给进程pid
理程序
2.1 软中断通信函数(2)
pid_t wait(int * status)
暂时停止目前进程的执行,直到有信号来或子进程结束
pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options)
pid的取值 pid=-1时,等待任何一个子进程退出,相当于wait() pid=0时,等待进程组ID与目前进程相同的任何子进程 pid<-1时,等待进程组ID为pid绝对值的任何子进程 options有两个常数参数,可使用或运算,不用时设为0 WNOHANG:即使没有任何子进程退出,它也会立即返回 WUNTRACED:子进程进入暂停执行状态并马上返回,但结束 状态不予以理会
实验三进程间通信
实验三进程间通信班级: xxx 学号: xxx 姓名: xxx 分数:1、实验目的:Linux系统的进程通信机构(IPC)允许在任意进程间大批量的交换数据。
本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的通信机制、共享存储区机制及信号量机制。
2、实验预备内容:阅读Linux系统的msg.c sem.c shm.c等源码文件,熟悉Linux的三种通信机制。
3、实验内容:(1)消息的创建,发送和接收(2)使用系统调用msgget(),msgsnd(),msgrev()及msgctl()编制一长度为1k的消息发送和接收程序。
<程序设计>(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。
(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。
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”。
(3)CLIENT端使用Key为75的消息队列,先后发送类型从10到1的消息,然后退出。
最后一个消息,即是SERVER端需要的结束信号。
CLIENT每发送一条信息后显示一句“(client)sent”。
(4)父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。
4、源代码及运行截图:#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/msg.h>#include <sys/ipc.h>#define MSGKEY 75struct msgform{long mtype;char mtext[1030];}msg;int msgqid,i;void CLIENT(){ int i;msgqid=msgget(MSGKEY,0777);for (i=10;i>=1;i--){msg.mtype=i;printf("(client)sent \n");msgsnd(msgqid,&msg,1024,0); /*发送消息msg入msgid消息队列*/ }}void SERVER(){msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT); /*由关键字获得消息队列*/ do{msgrcv(msgqid,&msg,1030,0,0); /*从msgid消息队列接收消息msg*/printf("(server)received \n");}while(msg.mtype!=1); /*消息类型为1时,释放队列*/ msgctl(msgqid,IPC_RMID,0);}void main(){while((i=fork())==-1);if(!i) SERVER();while((i=fork())==-1);if(!i) CLIENT();wait(0);wait(0);}5、实验感想本次实验的实验目的是了解和熟悉Linux支持的通信机制、共享存储机制及信号量机制。
实验四 进程通信实验
实验四:进程通信实验实验学时:3学时一、实验目的1、熟悉操作系统进程通信原理2、设计程序,实现共享内存、管道通信、消息通信二、实验基本原理1、进程间通信的几种方法简介(1)消息队列:消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列systemV消息队列。
有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。
(2)共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。
是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。
往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
(3)无名管道(Pipe)及有名管道(named pipe):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;无名管道可用于有亲缘关系的进程之间彼此的通信,进行通信时候必须有一定的机制保证对管道写和读的互斥:即在读是要关闭写的端口,而在写的时候也要保证读的一端是关闭的。
2、进程通信函数(1)消息队列有关系统调用函数a.创建消息队列使用msgget()函数:#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int flag) ;该函数成功调用返回消息队列标识符。
其中的key是关键字,可以由ftok()函数得到:key=ftok(“.”,’a’);其中”.”可以是任何目录,’a’是任意字符,即所有群组标识。
flag是标识,IPC_CREAT位表示创建,一般由服务器程序创建消息队列时使用。
如果是客户程序,必须打开现存的消息队列,必须不使用IPC_CREAT。
发送和接收的消息都必须使用一个类似msgbuf的结构表示,msgbuf结构定义如下:struct msgbuf{long mtype;char mtext[1];}上面的定义,消息内容只有一个字节,是不实用的,一般我们需要重新定义一个结构:struct amsgbuf{long mtype;char mtext[200];}其中的mtype都是消息类型。
进程之间的通信实验
实验:进程之间的通信管道1.Pipe函数与进程通信下面实验为使用管道进行父子进程间通信。
程序首先判断参数是否合法,因为输入的字符将从父进程通过发送到子进程中。
然后,调用pipe函数创建父子进程用于通信的管道。
使用fork函数创建子进程时,子进程会获得与父进程相同的资源,其中包括文件描述符信息。
因此,调用fork函数须在pipe函数调用前。
当父子进程通过管道进行通信时,files[1]为用于数据写入的文件描述符.因此,在子进程中,要读取管道中的数据可以调用read函数,而读取得文件描述符为files[0]。
对于父进程而言,写入数据需要调用write 函数,要写入的文件描述为files[1]。
#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main(int argc,char* argv[]){int f_des[2];int pid;char msg[BUFSIZ];if(argc!=2){printf("Usage: %s message\n",argv[0]);return 1;}if(pipe(f_des)==-1){perror("cannot create the IPC pipe");return 1;}pid=fork();if(pid==-1){perror("cannot create new process");return 1;}else if(pid==0){close(f_des[1]);if(read(f_des[0],msg,BUFSIZ)==-1){perror("child process cannot read data from pipe");return 1;}elseprintf("in child process, receive message: %s\n",msg);_exit(0);}else {close(f_des[0]);if(write(f_des[1],argv[1],strlen(argv[1]))==-1){perror("parent process cannot write data to pipe");return 1;}elseprintf("in parent process, send message: %s\n",argv[1]);wait(NULL);_exit(0);}return 0;}2. Shell管道重订向的实现实现了在SHELL中的两个命令的组合。
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?。
实验四 linux进程通信
2、进程的管道通信
3、信号量实现进程同步
特点
Unix早期版本
在进程间通信方面表现较弱,利用pipe来传递大量数据
Unix system V版本
由三部分组成:消息(用于进程之间传递分类的格式化数据)、共享存储器(使得不同进程通过共享彼此的虚拟空间而达到互相对共享区操作和数据通信的目的)、信号量(机制用于通信进程之间的同步控制。信号量通常与共享储存器方式一起使用。)
实验报告
姓名
学号
专业班级
课程名称
操作系统实验
实验日期
成绩
指导教师
批改日期Biblioteka 实验名称实验四linux进程通信
一、实验目的:
1、理解信号和管道的概念及实现进程间通信的原理。
2、掌握和使用消息对流实现进程间的通信。
3、掌握和使用信号量实现进程同步。
4、掌握使用共享主存实现进程间的通信。
二、实验要求:
IPC版本
Linux
完整继承了system V进程间通信IPC
三、实验内容和步骤:
1、利用信号机制实现进程软中断通信
经过以上步骤,查阅相关资料,我学习到两点知识:
1、警告与错误是两个概念,警告存在的情况下程序仍能编译通过,但有错误就不可以。
2、exit与return功能相似,但主要用于非main函数中,正常执行即返回0值。
实验八进程通信
实验八进程通信一.实验引子:进程之间的信息交换称为进程通信。
进程通信因其交换的信号量多少又可分为低级通信和高级通信。
每次交换的信息量较少,甚至只是一个状态值,如进程的同步与互斥,这样的通信叫低级通信;若进程之间交换的信息量比较大,这样的通信叫作高级通信。
管道通信就是其中的一种高级通信机制。
从本质上说,管道就是一种用于连接读进程和写进程,以实现它们之间通信的共享文件。
向管道提供输入数据的发送进程(写进程)以字符流的形式将大量的数据送入管道,而接收进程则从管道中接收数据。
本实验中,Client为发送方,Server为接收方。
二.实验目的:通过该实验,让学生体会操作系统提供的进程通信机制之一——管道通信。
三.实验过程:按照实验指导的要求,分别建立一个Client工程、一个Server工程。
待两个工程都编译通过没有错误之后,分别打开两个工程下的Debug文件夹,执行其中的可执行程序。
进而观察两个进程之间的通信。
要求:写出实验过程,给出实验结果。
编辑框——右击建立类向导——Member Variables——Add Variables——m_msg——ok ——确定编辑框——右击建立类向导——Member Variables——Add V ariables——m_list——ok——确定将client文件夹和server文件夹下的Debug文件夹打开,分别运行client.exe和server.exe四.实验小结:管道是用来连接读进程和写进程的,实现通信间共享文件。
Client即向管道提供输入数据的发送进程以字符流的形式将大量的数据送入管道,而Server即接收进程则从管道中接收数据。
实现进程之间的高级通信。
实验四进程通信
实验四 进程间通信一、实验目的1. 掌握利用管道机制实现进程间的通信的方法2. 掌握利用消息缓冲队列机制实现进程间的通信的方法3. 掌握利用共享存储区机制实现进程间的通信的方法4. 了解Linux系统中进程软中断通信的基本原理二、实验学时2学时三、实验内容1.掌握实现进程间通信的系统调用的功能和方法进程通信,是指进程之间交换信息。
从这个意义上讲,进程之间的同步、互斥也是一种信息交换,也是一种通信。
但是,这里所说的“通信”是指进程之间交换较多的信息这样一种情况,特别是在由数据相关和有合作关系的进程之间,这种信息交换是十分必要和数量较大的。
进程间通信是协调解决多个进程之间的约束关系,实现进程共同进展的关键技术,是多道系统中控制进程并发执行必不可少的机制。
(1)进程的通信方式:a. 直接通信是指信息直接传递给接收方,如管道。
在发送时,指定接收方的地址或标识,。
在接收时,允许接收来自任也可以指定多个接收方或广播式地址, send(Receiver, message)。
意发送方的消息,并在读出消息的同时获取发送方的地址, receive(Sender,message)b. 间接通信:借助于收发双方进程之外的共享数据结构作为通信中转,如消息队列。
这种数据结构称为缓冲区或信箱。
通常收方和发方的数目可以是任意的。
(2)进程间通信的类型:a. 共享存储器系统:基于共享数据结构的通信方式:只能传递状态和整数值(控制信息),包括进程互斥和同步所采用的信号量机制。
速度快,但传送信息量小,编程复杂,属于低级通信;基于共享存储区的通信方式:能够传送任意数量的数据,属于高级通信。
b. 消息传递系统:在消息传递系统中,进程间的数据交换以消息为单位,用户直接利用系统提供的一组通信命令(原语)来实现通信。
c. 管道通信:管道是一条在进程间以字节流方式传送的通信通道。
它由OS 核心的缓冲区(通 常几十KB)来实现,是单向的;在实质上,是一个有OS 维护的特殊共享文件,常用于命令行所指定的输入输出重定向和管道命令。
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。
实验二_进程间通信(DOC)
实验二 进程间通信一、实验目的 在本实验中,通过对文件映射对象的了解,来加深对 Windows 2000 线程同步的理解. 回顾系统进程、线程的有关概念,加深对 Windows 2000 线程间通讯的理解;了解文件映射 对象;通过分析实验程序,了解线程如何通过文件映射对象发送数据;了解在进程中如何使 用文件映射对象. 二、背景知识 1. 共享内存: Windows 2000 提供了一种在文件中处理数据的方法, 名为内存映射文件, 也称为文件映射.文件映射对象是在虚拟内存中分配的永久或临时文件对象区域 (如果可能 的话,可大到整个文件) ,可将其看作是二进制的数据块.使用这类对象,可获得直接在内 存中访问文件内容的能力. 文件映射对象提供了强大的扫描文件中数据的能力,而不必移动文件指针.对于多线程 的读写操作来说, 这一点特别有用, 因为每个线程都可能想要把读取指针移动到不同的位置 去——为了防止这种情况,就需要使用某种线程同步机制保护文件. 在 CreateFileMapping() API 中,一个新的文件映射对象需要有一个永久的文件对象 (由 CreateFile() 所创建) .该函数使用标准的安全性和命名参数,还有用于允许操作 (如只读) 的保护标志以及映射的最大容量.随后可根据来自 OpenFileMapping() API 的其他线程或进程 使用该映射——这与事件和互斥体的打开进程是非常类似的. 内存映射文件对象的另一个强大的应用是可请求系统创建一个运行映射的临时文件.该 临时文件提供一个临时的区域, 用于线程或进程互相发送大量数据, 而不必创建或保护磁盘 上的文件.利用向创建函数中发送 INVALID_HANDLE_VALUE 来代替真正的文件句柄,就 可创建这一临时的内存映射文件; 指令内核使用系统页式文件来建立支持映射的最大容量的 临时数据区. 为了利用文件映射对象,进程必须将对文件的查看映射到它的内存空间中.也就是说, 应该将文件映射对象想象为进程的第一步,在这一步中,当查看实际上允许访问的数据时, 附加有共享数据的安全性和命名方式.为了获得指向内存区域的指针需要调用 MapViewOfFile() API,此调用使用文件映射对象的句柄作为其主要参数.此外还有所需的访 问等级 (如读-写) 和开始查看时文件内的偏移和要查看的容量.该函数返回一个指向进程内 的内存的指针,此指针可有多种编程方面的应用 (但不能超过访问权限) . 当结束文件映射查看时,必须用接受到的指针调用 UnmapViewOfFlie() API,然后再根 据映射对象调用 CloseHandle() API,从而将其清除。
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实验:进程之间的通信管道
1.Pipe函数与进程通信
下面实验为使用管道进行父子进程间通信。
程序首先判断参数是否合法,因为输入的字符将从父进程通过发送到子进程中。
然后,调用pipe函数创建父子进程用于通信的管道。
使用fork函数创建子进程时,子进程会获得与父进程相同的资源,其中包括文件描述符信息。
因此,调用fork函数须在pipe函数调用前。
当父子进程通过管道进行通信时,files[1]为用于数据写入的文件描述符.因此,在子进程中,要读取管道中的数据可以调用read函数,而读取得文件描述符为files[0]。
对于父进程而言,写入数据需要调用write 函数,要写入的文件描述为files[1]。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
int f_des[2];
int pid;
char msg[BUFSIZ];
if(argc!=2){
printf("Usage: %s message\n",argv[0]);
return 1;
}
if(pipe(f_des)==-1){
perror("cannot create the IPC pipe");
return 1;
}
pid=fork();
if(pid==-1){
perror("cannot create new process");
return 1;
}else if(pid==0){
close(f_des[1]);
if(read(f_des[0],msg,BUFSIZ)==-1){
perror("child process cannot read data from pipe");
return 1;
}else
printf("in child process, receive message: %s\n",msg);
_exit(0);
}else {
close(f_des[0]);
if(write(f_des[1],argv[1],strlen(argv[1]))==-1){
perror("parent process cannot write data to pipe");
return 1;
}else
printf("in parent process, send message: %s\n",argv[1]);
wait(NULL);
_exit(0);
}
return 0;
}
2. Shell管道重订向的实现
实现了在SHELL中的两个命令的组合。
如:“Is|less”可以实现文件列表的分页显示,程序实现的泪是命令为“Is more”.是通过调用dup2函数,将创建的管道的读写文件描述符重定向到标准输入输出。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
int f_des1[2];
int f_des2[2];
int pid;
char msg[BUFSIZ];
char p_msg[BUFSIZ];
if(argc!=2){
printf("Usage: %s message\n",argv[0]);
return 1;
}
if(pipe(f_des1)==-1){
perror("cannot create the IPC pipe");
return 1;
}
if(pipe(f_des2)==-1){
perror("cannot create the IPC pipe");
return 1;
}
pid=fork();
if(pid==-1){
perror("cannot create new process");
return 1;
}else if(pid==0){
close(f_des1[1]);
close(f_des2[0]);
//read data from the parent process
if(read(f_des1[0],msg,BUFSIZ)==-1){
perror("child process cannot read data from pipe");
return 1;
}else
printf("in child process, receive message: %s\n",msg);
//write data to the parent process
if(write(f_des2[1],msg,strlen(msg))==-1){
perror("child process cannot write data to pipe");
return 1;
}else
printf("in child process, send message back: %s\n",argv[1]);
_exit(0);
}else {
close(f_des1[0]);
close(f_des2[1]);
//write data to the child process
if(write(f_des1[1],argv[1],strlen(argv[1]))==-1){
perror("parent process cannot write data to pipe");
return 1;
}else
printf("in parent process, send message: %s\n",argv[1]);
//read data from the cild process
if(read(f_des2[0],p_msg,BUFSIZ)==-1){
perror("parent process cannot read data from pipe");
return 1;
}else
printf("in parent process, receive message: %s\n",p_msg);
wait(NULL);
_exit(0);
}
return 0;
}。