实验三进程间通信(2)

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操作系统课程设计实验报告(以Linux为例)

操作系统课程设计实验报告(以Linux为例)

《操作系统课程设计》实验报告学号:姓名:苏州大学计算机科学与技术学院2014年9月操作系统课程设计实验报告目录目录 (1)一、实验环境 (2)二、实验报告总体要求 (2)实验一编译L INUX内核 (3)实验二观察L INUX行为 (7)实验三进程间通信 (14)操作系统课程设计实验报告一、实验环境Linux平台◆硬件平台:普通PC机硬件环境。

◆操作系统:Linux环境,例如,红旗Linux或Red Hat Linux;启动管理器使用GRUB。

◆编译环境:伴随着操作系统的默认gcc环境。

◆工作源码环境:一个调试的内核源码,版本不低于2.4.20。

二、实验报告总体要求在2013年11月25日前提交实验报告。

实验报告至少要求包含以下内容:1.引言:概述本次实验所讨论的问题,工作步骤,结果,以及发现的意义。

2.问题提出:叙述本篇报告要解决什么问题。

注意不可以抄写实验要求中的表述,要用自己的话重新组织我们这里所提出的问题。

3.解决方案:叙述如何解决自己上面提出的问题,可以用小标题 3.1,3.2…等分开。

这是实验报告的关键部分,请尽量展开来写。

注意,这部分是最终课程设计的基本分的部分。

这部分不完成,本课程设计不会及格。

4.实验结果:按照自己的解决方案,有哪些结果。

结果有异常吗?能解释一下这些结果吗?同别人的结果比较过吗?注意,这部分是实验报告出彩的地方。

本课程设计要得高分,应该在这部分下功夫。

5.结束语:小结并叙述本次课程设计的经验、教训、体会、难点、收获、为解决的问题、新的疑惑等。

6.附录:加了注释的程序清单,注释行数目至少同源程序行数目比1:2,即10行源程序,至少要给出5行注释。

操作系统课程设计实验报告实验一编译Linux内核实验时间6小时实验目的认识Linux内核的组成,掌握配置、编译、安装Linux内核的步骤。

实验目标下载2.6.19或更新的Linux内核,配置该内核使其支持NTFS,并在新的内核中修改其版本为Linux NameTestKernel x.x.x,其中,Name是你的名字(汉语拼音);x.x.x是新内核的版本号,最后在你的机器上编译安装这个新内核。

进程控制实验报告

进程控制实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过Linux操作系统的实践操作,加深对进程控制概念的理解。

通过学习进程的创建、调度、同步、通信等基本操作,掌握进程控制的基本方法,并了解进程间通信的机制。

二、实验环境1. 硬件环境:Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU2.50GHz,4.00GB内存。

2. 软件环境:64位Linux操作系统。

三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的调度与优先级3. 进程同步与互斥4. 进程间通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止(1)使用`fork()`函数创建子进程,通过比较返回值判断创建是否成功。

```cpid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");exit(1);}```(2)使用`exit()`函数终止进程。

```cexit(0);```2. 进程的调度与优先级(1)使用`nice()`函数调整进程优先级。

```cnice(10); // 降低进程优先级```(2)使用`priority_seta()`函数设置进程优先级。

```cstruct sched_param param;param.sched_priority = 10;if (sched_setscheduler(pid, SCHED_RR, &param) == -1) { perror("sched_setscheduler failed");exit(1);}```3. 进程同步与互斥(1)使用`semaphore_t`类型的信号量实现进程同步。

```csemaphore_t sem;sem_init(&sem, 0, 1);sem_wait(&sem);// 执行临界区代码sem_post(&sem);sem_destroy(&sem);```(2)使用`mutex_t`类型的互斥锁实现进程互斥。

操作系统实验二实验报告

操作系统实验二实验报告

操作系统实验二实验报告一、实验目的本次操作系统实验二的主要目的是深入理解和掌握进程管理的相关概念和技术,包括进程的创建、执行、同步和通信。

通过实际编程和实验操作,提高对操作系统原理的认识,培养解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程环境为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤(一)进程创建实验1、首先,创建一个新的 C++项目。

2、在项目中,使用 Windows API 函数`CreateProcess`来创建一个新的进程。

3、为新进程指定可执行文件的路径、命令行参数、进程属性等。

4、编写代码来等待新进程的结束,并获取其退出代码。

(二)进程同步实验1、设计一个生产者消费者问题的模型。

2、使用信号量来实现生产者和消费者进程之间的同步。

3、生产者进程不断生成数据并放入共享缓冲区,当缓冲区已满时等待。

4、消费者进程从共享缓冲区中取出数据进行处理,当缓冲区为空时等待。

(三)进程通信实验1、选择使用管道来实现进程之间的通信。

2、创建一个匿名管道,父进程和子进程分别读写管道的两端。

3、父进程向管道写入数据,子进程从管道读取数据并进行处理。

四、实验结果及分析(一)进程创建实验结果成功创建了新的进程,并能够获取到其退出代码。

通过观察进程的创建和执行过程,加深了对进程概念的理解。

(二)进程同步实验结果通过使用信号量,生产者和消费者进程能够正确地进行同步,避免了缓冲区的溢出和数据的丢失。

分析结果表明,信号量机制有效地解决了进程之间的资源竞争和协调问题。

(三)进程通信实验结果通过管道实现了父进程和子进程之间的数据通信。

数据能够准确地在进程之间传递,验证了管道通信的有效性。

五、遇到的问题及解决方法(一)在进程创建实验中,遇到了参数设置不正确导致进程创建失败的问题。

通过仔细查阅文档和调试,最终正确设置了参数,成功创建了进程。

(二)在进程同步实验中,出现了信号量使用不当导致死锁的情况。

实验三-进程通讯实验报告

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。

《Linux操作系统》实验报告模板

《Linux操作系统》实验报告模板

课程编号:B080103040Linux操作系统实验报告姓名姚柯杰学号******** 班级软工1212 指导教师石凯实验名称Linux操作系统实验开设学期2014-2015第一学期开设时间第11周——第18周报告日期评定成绩评定人石凯评定日期东北大学软件学院实验一熟悉Linux环境一、举例列出常用的shell命令使用方法1.目录操作(1)mkdir abc 创建一个目录abc(2)cd /abc 将工作目录改变到abc(3)cd 改变当前目录到主目录(4)ls 列出当前目录的内容(5)ls -l 输出当前目录内容的长列表,每个目录或文件占一行(6)pwd 显示当前目录的全路径(1)cat mx.c 显示mx.c文件内容(2)more mx.c 分屏显示mx.c内容(3)cat file1 file2 连接file1 和file2(1) cp file1 file2 将文件1复制到文件2(2)mv file1 file2 将文件重命名为file2(3)rm filename 删除文件filename二、通过实例写出Linux下C程序编辑运行过程。

在终端命令下输入vi filename 命令,这里我输入vi helloworld.c 创建并打开helloworld.c 文件按i进入编辑模式,输入下列code:# include <stdio.h>void main(void){Printf(“hello world!\n”);}输入:wq保存退出输入cc helloworld.c编译,在输入./a.out运行三、实验总结在实验一中,我初步对linux有了初步的了解,能熟练目录和文件进行操作,并且能用linux进行基本简单的基于c的编程。

师傅领进门,修行在个人,算是通过这个实验进入了linux的门。

实验二文件操作一、实现CP命令实现思路:提取出源路径和目标路径到函数中,放于定义的两个int变量,定义缓冲区buf,对两个变量进行判断,如果符合要求打开读取源文件信息存于缓冲区,然后写到目标文件中,关闭两个文件以实现等同cp效果。

进程管理实验报告分析(3篇)

进程管理实验报告分析(3篇)

第1篇一、实验背景进程管理是操作系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。

为了加深对进程管理的理解,我们进行了一系列实验,以下是对实验的分析和总结。

二、实验目的1. 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。

2. 进一步认识并发执行的实质。

3. 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。

4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。

三、实验内容1. 使用系统调用fork()创建两个子进程,父进程和子进程分别显示不同的字符。

2. 修改程序,使每个进程循环显示一句话。

3. 使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号,实现进程的终止。

4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。

四、实验结果与分析1. 实验一:父进程和子进程分别显示不同的字符在实验一中,我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。

在父进程中,我们打印了字符'a',而在两个子进程中,我们分别打印了字符'b'和字符'c'。

实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序是不确定的,这是因为进程的并发执行。

2. 实验二:每个进程循环显示一句话在实验二中,我们修改了程序,使每个进程循环显示一句话。

实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。

这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU,导致打印顺序的不确定性。

3. 实验三:使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号在实验三中,我们使用signal()捕捉键盘中断信号(按c键),然后通过kill()向两个子进程发送信号,实现进程的终止。

实验结果显示,当按下c键时,两个子进程被终止,而父进程继续执行。

这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。

4. 实验四:分析利用软中断通信实现进程同步的机理在实验四中,我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。

操作系统实验报告(进程间的共享存贮区和信号量通信)

操作系统实验报告(进程间的共享存贮区和信号量通信)

case -1:perror("fork()");exit(0);case 0:do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);exit(0);default:break;}}for(i = 0;i<10;i++){int child_status;wait(&child_status);}printf("main is done");fflush(stdout);return 0;}运行结果:二、共享主存段机制共享主存段为进程提供了直接通过主存进行通信的有效手段,不像消息缓存机制那样需要系统提供缓存,也不像pipe机制那样需要事先建立一个特殊文件,而是有通信双方直接访问某些共享虚拟存储器空间。

在系统V中,系统管理一组共享主存段控制块。

通信进程在使用共享主存段以前,首先提出申请,系统为止分配存储空间并返回共享主存段标识号。

一个共享段建立后,进程把它被附加到自己的虚拟存储空间中。

一个进程可以附加多个共享主存段。

一个主存段一旦被附加到进程的虚拟机空间后,对它的访问以其他虚拟机的访问完全相同。

但为了保证共享主存段数据完整性,通信的进程之间要互斥的进行访问。

当通信进程不再需要该共享主存段时,可使用命令将其与进程分离,从而使其进程的虚空间删除。

为了理解进程通过共享主存段的通信过程,下面举例,一个是进程向共享段写信息的例子:一个是进行从共享段读信息的例子。

代码如下:四、实验过程与分析一、信号量机制在第一个例子的程序中创建了5个并发子进程,互斥地对文件进行写操作,将自己的进程号写到文件中去,信号量的初值为1,当地一个进程执行update_file函数时首先将信号量值-1,(相当于P操作)致使其它进程等待无法操作文件,直到其结束后,将其值变为1后(相当于V操作),其它进程并发竞争对文件的写操作,并将自己的pid 写入文件中。

在linux中信号量机制的执行既步骤如下所示:(1)信号量的定义:struct semaphore {spinlock_t lock;unsigned int count;struct list_head wait_list;};在linux中,信号量用上述结构体表示,我们可以通过该结构体定义一个信号量。

进程通信的实验报告

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)

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。

进程控制与进程通信程序实验报告

进程控制与进程通信程序实验报告

进程控制与进程通信程序实验报告一、引言进程是计算机系统中最基本的概念之一,是操作系统中最小的资源管理单位。

进程控制与进程通信是操作系统中重要的内容,涉及到进程的创建、调度和终止,以及进程间的信息传递和同步管理。

本实验旨在通过编写进程控制与进程通信程序,加深对操作系统中进程管理和通信机制的理解。

二、实验目的1. 理解进程的概念和特点,掌握进程的创建、调度和终止方法。

2. 掌握进程通信的基本原理和方法,包括共享内存、管道、消息队列和信号量等。

3. 能够编写简单的进程控制和进程通信程序。

三、实验内容1. 进程控制实验:编写一个程序,实现进程的创建、调度和终止。

通过调用系统调用函数,创建多个子进程,并通过进程控制函数实现父子进程的协作与同步。

2. 进程通信实验:编写一个程序,实现进程间的信息传递和同步管理。

通过共享内存、管道、消息队列或信号量等机制,实现不同进程之间的数据交换和共享。

四、实验步骤1. 进程控制实验:(1)创建父进程和子进程:使用fork()函数创建子进程,并通过判断返回值来区分父子进程。

(2)调度子进程:使用wait()函数等待子进程的结束,以实现父子进程的同步。

(3)终止子进程:使用exit()函数终止子进程的运行。

2. 进程通信实验:(1)共享内存:使用shmget()函数创建共享内存段,使用shmat()函数映射共享内存到进程的地址空间,实现共享数据的读写。

(2)管道:使用pipe()函数创建管道,使用fork()函数创建子进程,通过读写管道实现进程间的数据传输。

(3)消息队列:使用msgget()函数创建消息队列,使用msgsnd()函数向消息队列发送消息,使用msgrcv()函数从消息队列接收消息,实现进程间的消息传递。

(4)信号量:使用semget()函数创建信号量,使用semop()函数对信号量进行P操作和V操作,实现进程间的同步和互斥。

五、实验结果通过实验,我们成功实现了进程的创建、调度和终止,以及进程间的信息传递和同步管理。

VC_进程间通信

VC_进程间通信
}
//--------------------------------------------------------------------
void CDataSendDlg::OnSendRegmsg()
{????????????????????????????? // 更新数据
void CDataRecvDlg::OnRegReceiveMsg(WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
// 增加用户自定义程序代码

}
其中OnUserReceiveMsg()函数为WM_COMM消息的映射函数,OnRegReceiveMsg()函数为wm_nRegMsg消息的映射函数。可以看出,这两种消息的映射函数形式是一样的。
在接收消息的程序中,除与发送消息的程序需要定义相同的消息外,还需要定义相应的消息映射和消息映射函数,消息的映射方法如下:
ON_MESSAGE(WM_COMM,OnUserReceiveMsg)
ON_REGISTERED_MESSAGE(wm_nRegMsg,OnRegReceiveMsg)
与以上消息映射对应的函数定义如下:
l?????? 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,如剪贴板。通常接收和发送方的数目可以是任意的。
(3)本地通信和远程通信
l?????? 本地通信方式:这种通信又称之为同机通信,它是在同一台计算机上的程序之间进行的,也就是说客户进程和服务进程位于同一台计算机上。
l?????? 远程通信方式:这种通信又称之为网间的进程通信,要解决的是不同主机进程间的相互通信问题(可把同机进程通信看作是其中的特例)。在这种通信中,首先要解决的是网络间的进程标识问题。同一主机上,不同进程可用进程号(process ID)唯一标识。但在网络环境下,各主机独立分配的进程号不能唯一标识该进程。例如,主机A赋予某个进程号5,在B机中也可以存在5号进程,因此,“5号进程”这句话就没有意义了。其次,操作系统支持的网络协议众多,不同协议的工作方式不同,地址格式也不同。因此,网间的进程通信还要解决多重协议的识别问题。

实验1~4进程间通信、信号量、死锁

实验1~4进程间通信、信号量、死锁

西安邮电大学(计算机学院)课内实验报告实验名称:进程间通信/信号量/死锁专业名称:班级:学生姓名:学号(8位):指导教师:实验日期:一.实验目的及实验环境(一)实验环境CPU:Intel Core i3 2.30 GHz内存:2.0 GB操作系统:LINUX(二)实验目的实验1 掌握linux基本命令和开发环境1. 掌握编译环境gcc及跟踪调试工具gdb2. 掌握常用的linux shell命令3. 掌握编辑环境vim实验2 进程通过观察、分析实验现象,深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点,掌握在posix规范中fork和kill系统调用的功能和使用。

实验3 线程通过观察、分析实验现象,深入理解线程及线程在调度执行和内存空间等方面的特点,并掌握线程与进程的区别。

掌握posix规范中pthread_creat()函数的功能和使用方法。

实验4 互斥通过观察、分析实验现象,深入理解互斥锁的原理及特点掌握在posix 规范中的互斥函数的功能及使用方法。

二.实验内容(一)实验21. 填写代码:1)建立child_proc_number个子进程,要执行:proc_number = i;do_something(); 父进程把子进程的id保存到pid[i] 。

2)向pid[ch-'0']发信号SIGTERM,杀死该子进程。

3)杀死本组的所有进程。

2. 实验过程先猜想一下这个程序的运行结果。

假如运行“./process 20”,输出会是什么样?然后按照注释里的要求把代码补充完整,运行程序。

可以多运行一会儿,并在此期间启动、关闭一些其它进程,看process的输出结果有什么特点,记录下这个结果。

开另一个终端窗口,运行“ps aux|grep process”命令,看看process究竟启动了多少个进程。

回到程序执行窗口,按“数字键+回车”尝试杀掉一两个进程,再到另一个窗口看进程状况。

实验三操作系统进程间通信

实验三操作系统进程间通信

实验三操作系统进程间通信实验三进程间通信班级:计科f1406 姓名:王家平学号:201416010619一、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。

二、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。

三、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。

(5)四(实验代码1.#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*/ }exit(0);}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);exit(0);}void main(){while((i=fork())==-1);if(!i) SERVER();while((i=fork())==-1);if(!i) CLIENT();wait(0);wait(0);}2.#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;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*/ }exit(0);}main(){while((i=fork())==-1); if(!i) CLIENT();wait(0);}。

操作系统实验三进程的管道通信

操作系统实验三进程的管道通信

操作系统实验三进程的管道通信操作系统中的进程通信是指进程之间通过一定机制进行信息传递和交换的过程。

而管道是常用的进程间通信(IPC)机制之一,它提供了一种半双工的通信方式,用于在具有亲缘关系的进程之间进行通信。

本实验以Linux系统为例,介绍进程的管道通信。

一、进程间通信(IPC)概述进程之间的通信是操作系统的重要功能之一,它使得不同进程能够共享信息、协调工作。

Linux系统提供了多种进程间通信的方式,如管道、消息队列、信号、共享内存等。

其中,管道是最简单、最常用的一种进程间通信方式。

二、管道的概念与原理1.管道的概念管道是一种特殊的文件,用于实现具有亲缘关系的进程之间的通信。

整个管道可以看作是一个字节流,其中写入的数据可以被读取。

管道通常是半双工的,即数据只能从一个进程流向另一个进程,而不能反向流动。

2.管道的原理管道的内部实现是通过操作系统的缓冲区来完成的。

当一个进程往管道写入数据时,数据被放置在写管道的缓冲区中。

另一个进程从管道中读取数据时,数据被从读管道的缓冲区中取出。

如果写管道的缓冲区为空,写操作将会阻塞,直到有数据被写入为止。

同样,如果读管道的缓冲区为空,读操作将会阻塞,直到有数据可读为止。

三、管道的使用步骤1.打开管道在Linux系统中,使用`pipe`系统调用来创建管道。

它接受一个包含两个整数的参数数组,返回0表示成功,负数表示失败。

成功创建管道后,会得到两个文件描述符,分别代表读管道和写管道。

2.进程间通信在有亲缘关系的进程中,可以使用`fork`系统调用来创建一个子进程。

父进程和子进程都可以使用管道进行读写操作。

父进程可以关闭写管道描述符,子进程关闭读管道描述符,即父进程只负责写入数据,子进程负责读取数据。

3.写入数据父进程在写管道描述符上调用`write`函数来向管道写入数据。

该函数的返回值为成功写入的字节数,返回-1表示写入失败。

4.读取数据子进程在读管道描述符上调用`read`函数来从管道读取数据。

操作系统实验报告三

操作系统实验报告三

操作系统实验报告三一、实验目的本次操作系统实验的目的在于深入了解操作系统的进程管理、内存管理和文件系统等核心功能,通过实际操作和观察,增强对操作系统原理的理解和掌握,提高解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统环境下进行,使用了 Visual Studio 2019 作为编程工具,并借助了相关的操作系统模拟软件和调试工具。

三、实验内容与步骤(一)进程管理实验1、创建多个进程使用 C++语言编写程序,通过调用系统函数创建多个进程。

观察每个进程的运行状态和资源占用情况。

2、进程同步与互斥设计一个生产者消费者问题的程序,使用信号量来实现进程之间的同步与互斥。

分析在不同并发情况下程序的执行结果,理解进程同步的重要性。

(二)内存管理实验1、内存分配与回收实现一个简单的内存分配算法,如首次适应算法、最佳适应算法或最坏适应算法。

模拟内存的分配和回收过程,观察内存的使用情况和碎片产生的情况。

2、虚拟内存管理了解 Windows 操作系统的虚拟内存机制,通过查看系统性能监视器观察虚拟内存的使用情况。

编写程序来模拟虚拟内存的页面置换算法,如先进先出(FIFO)算法、最近最少使用(LRU)算法等。

(三)文件系统实验1、文件操作使用 C++语言对文件进行创建、读写、删除等操作。

观察文件在磁盘上的存储方式和文件目录的结构。

2、文件系统性能测试对不同大小和类型的文件进行读写操作,测量文件系统的读写性能。

分析影响文件系统性能的因素,如磁盘碎片、缓存机制等。

四、实验结果与分析(一)进程管理实验结果1、创建多个进程在创建多个进程的实验中,通过任务管理器可以观察到每个进程都有独立的进程 ID、CPU 使用率、内存占用等信息。

多个进程可以并发执行,提高了系统的资源利用率。

2、进程同步与互斥在生产者消费者问题的实验中,当使用正确的信号量机制时,生产者和消费者能够协调工作,不会出现数据不一致或死锁的情况。

实验三_进程间的通信

实验三_进程间的通信

本科实验报告专用纸课程名称操作系统原理成绩评定实验项目名称进程间的通信指导教师实验项目编号实验项目类型实验地点学生姓名学号学院系专业实验时间年月日上午~月日上午温度℃湿度一、实验目的和要求1.实验目的:1.学习如何利用管道机制或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。

提高学生分析问题和解决问题的能力,并学习撰写规范的科学研究报告(论文)。

2.实验要求:了解系统pipe(),msgsnd(),msgrcv()的功能和实现过程。

二、实验原理和主要内容1.实验内容:(1)编写一段程序,使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表示符,以及某字符串。

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。

(2)编写一段程序,使其用消息缓冲队列来实现client和server 进程之间的通信。

2.实验原理:(使用的系统调用命令说明或算法及程序详细设计)3.实验函数说明(1)包含头文件#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>(2)msgsnd()函数int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);//将消息送入消息队列参数:msqid:消息队列的识别码。

msgp:指向消息缓冲区的指针,此位置用来暂时存储发送和接收的消息,是一个用户可定义的通用结构,形态如下struct msgbuf {long mtype; /* 消息类型,必须> 0 */char mtext[1]; /* 消息文本*/};msgsz:消息的大小。

msgtyp:从消息队列内读取的消息形态。

如果值为零,则表示消息队列中的所有消息都会被读取。

msgflg:用来指明核心程序在队列没有数据的情况下所应采取的行动。

实验三 进程的管道通信实验

实验三 进程的管道通信实验

实验三进程的管道通信一、实验目的(1)了解什么是管道(2)熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式二、实验学时4学时三、实验内容编写程序实现进程的管道通信。

用系统调用pipe( )建立一管道,二个子进程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!父进程从管道中读出二个来自子进程的信息并显示(要求先接收P1,后P2)。

四、实验指导一、什么是管道UNIX系统在OS的发展上,最重要的贡献之一便是该系统首创了管道(pipe)。

这也是UNIX系统的一大特色。

所谓管道,是指能够连接一个写进程和一个读进程的、并允许它们以生产者—消费者方式进行通信的一个共享文件,又称为pipe文件。

由写进程从管道的写入端(句柄1)将数据写入管道,而读进程则从管道的读出端(句柄0)读出数据。

1、有名管道一个可以在文件系统中长期存在的、具有路径名的文件。

用系统调用mknod( )建立。

它克服无名管道使用上的局限性,可让更多的进程也能利用管道进行通信。

因而其它进程可以知道它的存在,并能利用路径名来访问该文件。

对有名管道的访问方式与访问其他文件一样,需先用open( )打开。

2、无名管道一个临时文件。

利用pipe( )建立起来的无名文件(无路径名)。

只用该系统调用所返回的文件描述符来标识该文件,故只有调用pipe( )的进程及其子孙进程才能识别此文件描述符,才能利用该文件(管道)进行通信。

当这些进程不再使用此管道时,核心收回其索引结点。

二种管道的读写方式是相同的,本文只讲无名管道。

3、pipe文件的建立分配磁盘和内存索引结点、为读进程分配文件表项、为写进程分配文件表项、分配用户文件描述符4、读/写进程互斥内核为地址设置一个读指针和一个写指针,按先进先出顺序读、写。

为使读、写进程互斥地访问pipe文件,需使各进程互斥地访问pipe文件索引结点中的直接地址项。

实验四、进程通信(二) ——消息通信

实验四、进程通信(二)                       ——消息通信

操作系统实验报告实验四、进程通信(二)——消息通信一、实验目的1)加深对管道通信的了解2)掌握利用管道进行通信的程序设计3)了解共享内存通信的程序设计方法4)了解和熟悉Linux支持的共享存储区机制二、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先在一个窗口中运行程序1程序1实验代码:#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#define MSGKEY 208 /*在实际实验过程中,为了避免每个同学建立的消息队列关键字一样而相互干扰,关键字请用学号末3位*/struct msgform{long mtype;char mtext [256];}msg;int msgqid;main (){int i ,pid, *pint;extern cleanup();for (i=0;i<20;i++)/*软中断处理*/signal (i,cleanup);msgqid = msgget (MSGKEY,0777|IPC_CREAT);/*建立与顾客进程相同的消息队列*/ for (;;){msgrcv (msgqid ,&msg,256,1,0);/*接收来自顾客进程的消息*/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) ;/*发送应答消息*/}}cleanup(){msgctl (msgqid ,IPC_RMID,0);exit();}运行结果:ipcs命令查看在另一个窗口中运行程序2程序2实验代码:#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#define MSGKEY 208 /*在实际实验过程中,为了避免每个同学建立的消息队列关键字一样而相互干扰,关键字请用学号末3位*/struct msgform{long mtype;char mtext [256];};main(){struct msgform msg;int msgqid,pid, *pint;msgqid=msgget(MSGKEY,0777);/*建立消息队列*/pid=getpid();pint=(int *)msg.mtext;*pint=pid;msg.mtype=1;/*指定消息类型*/msgsnd(msgqid,&msg,sizeof(int),0);/*往msgqid发送消息msg*/msgrcv(msgqid,&msg,256,pid,0);/*接收来自服务进程的消息*/printf("client : receive from pid%d\n",*pint);}运行结果:再次用ipcs命令观察系统中消息队列的情况分析:调用pipe(fd);创建一个管道后,接着调用fork()函数产生两个进程,首先开始执行子进程,关闭管道出口,通过管道入口向管道中写入内容。

操作系统实验 进程通信

操作系统实验 进程通信

进程通信(实验二)【实验目的】:掌握用邮箱方式进行进程通信的方法,并通过设计实现简单邮箱理解进程通信中的同步问题以及解决该问题的方法。

【实验原理】:邮箱机制类似于日常使用的信箱。

对于用户而言使用起来比较方便,用户只需使用send()向对方邮箱发邮件receive()从自己邮箱取邮件,send()和receive()的内部操作用户无需关心。

因为邮箱在内存中实现,其空间有大小限制。

其实send()和receive()的内部实现主要还是要解决生产者与消费者问题。

【实验内容】:进程通信的邮箱方式由操作系统提供形如send()和receive()的系统调用来支持,本实验要求学生首先查找资料了解所选用操作系统平台上用于进程通信的系统调用具体形式,然后使用该系统调用编写程序进行进程间的通信,要求程序运行结果可以直观地体现在界面上。

在此基础上查找所选用操作系统平台上支持信号量机制的系统调用具体形式,运用生产者与消费者模型设计实现一个简单的信箱,该信箱需要有创建、发信、收信、撤销等函数,至少能够支持两个进程互相交换信息,比较自己实现的信箱与操作系统本身提供的信箱,分析两者之间存在的异同。

实验背景介绍进程间通信有如下目的:数据的传输,共享数据,通知事情,资源共享,进程控制。

进程间的通信机制(IPC),就是多进程相互通信,交换信息的方法。

Linux IPC机制包括,信号和管道是其中的两个,还支持传统的UNIX SYSTM-V 的IPC 机制。

信号主要用来通知进程异步事情的发生,最初信号设计的目的是为了处理错误,他们也用来作为最基本的IPC机制。

管道是单向的,先进先出,先入先出,无结构的,固定大小的数据流。

UNIX System V 机制中的三种进程间通信机制,它们是:消息队列:用于进程之间传递分类的格式化数据信号量:用于通信之间的同步控制。

信号量通常与共享存储器方式一起使用。

共享内存:使不同进程通过共享彼此的虚拟空间而达到相互对共享区操作和数据通信。

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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 75
struct 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。

在实验之前我们阅读了Linux系统的msg.c sem.c shm.c等源码文件,熟悉了Linux的三种通信机制。

通过这次实验我深刻的了解到了Linux系统的进程通信机构允许在任意进程间大批量的交换数据。

通过本次实验可以了解到共享存储机制是linux系统中通信速度最高的一种通讯机制。

而信号量机制是一种既方便、又有效的进程同步机制。

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