实验三进程间通信(1)
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《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。
《操作系统》实验报告年级、专业、班级 姓名进程间通信实验题目实验时间 2014.11.21 实验地点 A主0410实验成绩 实验性质 □验证性 □设计性 □综合性 教师评价:□算法/实验过程正确; □源程序/实验内容提交 □程序结构/实验步骤合理;□实验结果正确; □语法、语义正确; □报告规范;其他:评价教师签名:一、实验目的1. 了解管道通信的特点,掌握管道通信的使用方法。
2. 了解消息队列通信机制及原理,掌握消息队列相关系统调用的使用方法及功能。
3. 了解Linux系统共享存储区的原理及使用方法。
二、实验项目内容1. 管道通信(1)父进程创建管道和两个子进程p1和p2。
(2)子进程p1打开给定文件(如果没有,则创建文件),并向文件中写数据,写完关闭文件,然后向管道写入一条消息“ok",目的是通知进程p2可以读取文件内容了。
(3)子进程p2通过管道读取消息,如果消息是“ok”,则打开文件,读取文件内容,并将其输出到屏幕上,关闭文件.2. 消息队列(1)父进程创建消息队列和两个子进程p1和p2。
(2)子进程p1打开给定文件(如果没有,则创建文件),并向文件中写数据,写完关闭文件,然后向消息队列写入一条消息“1",目的是通知进程p2可以读取文件内容了。
(3)子进程p2从消息队列读取消息,如果收到消息,则打开文件,读取文件内容,并将其输出道屏幕上,关闭文件。
3. 共享存储(1)由父进程建立一块共享存储区,并创建两个子进程p1,p2,父进程负责查询存储区状态,以及删除该存储区。
(2)子进程p1链接到该共享存储区,然后向存储区写入数据,写完断开链接。
(3)子进程p2链接到该共享存储区,从存储区读数据,然后断开链接。
注意:为了便于各进程对存储区访问的同步,这里使用信号量方法。
三、实验过程或算法1. 管道通信#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>int main() {int pipefd[2];pid_t pid;char buf[100];int n;为0memset(buf, 0, sizeof(buf));//clear bufif(pipe(pipefd) < 0) {perror("pipe");exit(0);}pid = fork();if(pid == 0) { //child process 1close(pipefd[0]);//close read fdchar *msg="Hello,I am a Pipe user.";write(pipefd[1], msg, 50);}else if(pid > 0) {pid = fork();if(pid == 0) { //child process 2close(pipefd[1]);//close write fdread(pipefd[0], buf, sizeof(buf));fprintf(stdout, "read from pipe is:%s\n", buf);}else if(pid > 0) exit(0);}}2.消息队列//发送消息,msqid是队列id,msg是要发送的消息void sendmsg(int msqid,mymesg msg){printf("msqid:%d,msg:%s\n",msqid,msg.mtext);if((msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), IPC_NOWAIT)) != 0){//消息发送函数printf("pid_1:send msg error!\n");}else{printf("pid_1:send msg: %s succeed!\n", msg.mtext);}}//接收消息,msqid是队列idint rcvmsg(int msqid){mymesg msg={0};AIT);int msg_len = msgrcv(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0, IPC_NOW //接收消息函数if(msg_len < 0){printf("pid_2:receive msg error!\n");return 0;}printf("pid_2:recv msg: %s\n", msg.mtext);return 1;}3.共享存储创建共享存储区 shmid = shmget(IPC_PRIV A TE, SIZE, IPC_CREAT|0600 ) ;//{if ( shmid < 0 )perror("get shm ipc_id error") ;return -1 ;}pid = fork() ;子进程p1if ( pid == 0 ){ //printf("I'm child1 process,my pid is %d.\n",getpid());P操作sem_p(sem_id); //链接到存储区 shmaddr = (char *)shmat( shmid, NULL, 0 ) ;//if ( (int)shmaddr == -1 ){perror("shmat addr error") ;return -1 ;}向存储区写数据strcpy( shmaddr, "Hi,This is share memory!\n") ;//shmdt( shmaddr ) ;//断开链接V操作sem_v(sem_id); //父进程} else if ( pid > 0) {//printf("I'm father process,my pid is %d.\n",getpid());pid = fork();sleep(1);子进程2创建if(pid==0){//printf("I'm child2 process,my pid is %d.\n",getpid());P操作sem_p(sem_id); //读取存储区状态到buf中flag = shmctl( shmid, IPC_STAT, &buf) ;//{if ( flag == -1 )perror("shmctl shm error") ;return -1 ;}printf("shm_segsz =%d bytes\n", buf.shm_segsz ) ;printf("parent pid=%d, shm_cpid = %d \n", getppid(), buf.shm_cpid ) ;printf("chlid pid=%d, shm_lpid = %d \n",pid, buf.shm_lpid ) ;printf("shm_segsz =%d \n", buf.shm_perm.mode );shmaddr = (char *) shmat(shmid, NULL, 0 ) ;链接到存储区,读取其中数据if ( (int)shmaddr == -1 ){//perror("shmat addr error") ;return -1 ;}//打印数据到屏幕printf("%s", shmaddr) ;V操作sem_v(sem_id); //断开链接shmdt( shmaddr) ;//}else{perror("fork error.") ;shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) ;}删除该存储区shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) ;//return 0 ;}四、实验结果及分析和(或)源程序调试过程(包含程序使用方法、程序运行截图),实验过程中遇到的问题分析与心得体会。
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【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。
电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验电大操作系统实验报告 3 进程管理实验一、实验目的进程管理是操作系统的核心功能之一,本次实验的目的是通过实际操作和观察,深入理解进程的概念、状态转换、进程调度以及进程间的通信机制,掌握操作系统中进程管理的基本原理和方法,提高对操作系统的整体认识和实践能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程语言为 C 语言,开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验内容及步骤(一)进程的创建与终止1、编写一个 C 程序,使用系统调用创建一个子进程。
2、在父进程和子进程中分别输出各自的进程 ID 和父进程 ID。
3、子进程执行一段简单的计算任务,父进程等待子进程结束后输出结束信息。
以下是实现上述功能的 C 程序代码:```cinclude <stdioh>include <stdlibh>include <unistdh>int main(){pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("创建子进程失败\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("子进程:我的进程 ID 是%d,父进程 ID 是%d\n",getpid(), getppid());int result = 2 + 3;printf("子进程计算结果:2 + 3 =%d\n", result);exit(0);} else {printf("父进程:我的进程 ID 是%d,子进程 ID 是%d\n",getpid(), pid);wait(NULL);printf("子进程已结束\n");}return 0;}```编译并运行上述程序,可以观察到父进程和子进程的输出信息,验证了进程的创建和终止过程。
(二)进程的状态转换1、编写一个 C 程序,创建一个子进程,子进程进入睡眠状态一段时间,然后被唤醒并输出状态转换信息。
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。
实验三线程控制和进程间通信一、实验目的通过Linux管道通信机制、消息队列通信机制的使用,加深对不同类型的进程通信方式的理解。
二、实验内容:1.熟悉Linux的管道通信机制2.熟悉Linux的消息队列通信机制三、思考1.有名管道和无名管道之间有什么不同?2.管道的读写与文件的读写有什么异同?3.Linux消息队列通信机制中与教材中的消息缓冲队列通信机制存在哪些异同?四、实验指导<一>Linux管道通信机制管道是所有UNIX都提供的一种进程间通信机制,它是进程之间的一个单向数据流,一个进程可向管道写入数据,另一个进程则可以从管道中读取数据,从而达到进程通信的目的。
1.无名管道无名管道通过pipe()系统调用创建,它具有如下特点:(1)它只能用于具有亲缘关系的进程(如父子进程或者兄弟进程)之间的通信。
(2)管道是半双工的,具有固定的读端和写端。
虽然pipe()系统调用返回了两个文件描述符,但每个进程在使用一个文件描述符之前仍需先将另一个文件描述符关闭。
如果需要双向的数据流,则必须通过两次pipe()建立起两个管道。
(3)管道可以看成是一种特殊的文件,对管道的读写与文件的读写一样使用普通的read、write等函数,但它不是普通的文件,也不属于任何文件系统,而只存在于内存中。
2.pipe系统调用(1)函数原型#include <unistd.h>int pipe(int filedes[2]);(2)参数filedes参数是一个输出参数,它返回两个文件描述符,其中filedes[0]指向管道的读端,filedes[1]指向管道的写端。
(3)功能pipe在内存缓冲区中创建一个管道,并将读写该管道的一对文件描述符保存在filedes所指的数组中,其中filedes[0]用于读管道,filedes[1]用于写管道。
(4)返回值成功返回0;失败返回-1,并在error中存入错误码。
(5)错误代码EMFILE:进程使用的文件描述符过多ENFILE :系统文件表已满EFAULT :非法参数filedes3.无名管道的阻塞型读写管道缓冲区有4096B的长度限制,因此,采用阻塞型读写方式时,当管道已经写满时,写进程必须等待,直到读进程取走信息为止。
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。
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。
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。