进程通信

操作系统实验二

课程名称计算机操作系统实验名称进程间通信

实验

类型

验证

设计

综合

创新

【实验目的】

实验目的：

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支持的信号量机制、管道机制、消息通信机制及共享存储区机制。

本实验一共有四个部分：

（一）信号量机制实验

实验要求：

⑴、运行程序并分析结果。

⑵、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。

⑶、该程序段前面部分用了两个wait(0),为什么？

⑷、该程序段中每个进程退出时都用了语句exit(0),为什么？

（二）进程的管道通信实验

实验要求：运行程序并分析结果。

（三）消息的发送与接收实验

（四）共享存储区通信

实验要求：运行程序,并分析运行结果。

【实验内容】

（一）信号量机制实验

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!

2、修改上面的程序，增加语句signal(SIGINT,SIG_IGN)和语句signal(SIGQUIT,SIG_IGN)，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析其原因。

（二）进程的管道通信实验

1、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。

（三）消息的发送与接收实验

1、消息的创建、发送和接收。使用系统调用msgget( ),msgsnd( ),msgrev( ),及msgctl( )编制一长度为１k的消息发送和接收的程序。

①为了便于操作和观察结果，编制二个程序client.c 和server.c，分别用于消息的发送与接收。

②server 建立一个 Key 为75 的消息队列，等待其它进程发来的消息。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 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 每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。

④注意：二个程序分别编辑、编译为client 与server。执行。

（四）共享存储区通信

1、编制一长度为1k的共享存储区发送和接收的程序。

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75 的共享区，并将第一个字节置为-1，作为数据空的标志。等待其他进程发来的消息。当该字节的值发生变化时，表示收到了信息，进行处理。然后再次把它的值设为-1，如果遇到的值为0，则视为为结束信号，取消该队列，并退出server。server 每接收到一次数据后显示“(server)received”。

③client 端建立一个key 为75 的共享区，当共享取得第一个字节为-1 时，server 端空闲，可发送请求。client 随即填入9 到0。期间等待 server 端的再次空闲。进行完这些操作后，client 退出。client 每发送一次数据后显示“(client)sent”。

④父进程在server 和client 均退出后结束。

【实验环境】（含主要设计设备、器材、软件等）

实验环境在实验结果截图上标明

【实验步骤、过程】（含原理图、流程图、关键代码，或实验过程中的记录、数据等）（一）信号量机制实验

1、源代码：

#include

#include

#include

void waiting();

void stop();

int wait_mark;

main()

{

int p1,p2;

//signal(SIGINT,stop); //stop--ctrl c signal

while((p1=fork())==-1);

if(p1>0)

{

signal(SIGINT,stop);

while((p2=fork())==-1);

if(p2>0)

{

signal(SIGINT,stop);

wait_mark=1;

waiting(0); //waiting(0);

kill(p1,10);

kill(p2,12);

wait();

wait();

printf("parent process is killed!\n");

//exit(0);

}

else

{

wait_mark=1;

signal(12,stop);

waiting();

lockf(1,0,0);

//exit(0);

}

}

else

{

wait_mark=1;