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  • linux管道通信实验报告
    2021-05-12 14:22:02

    《Linux进程通信实验报告》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Linux进程通信实验报告(5页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。

    1、Linux进程通信实验报告一、 实验目的和要求1. 进一步了解对进程控制的系统调用方法。2. 通过进程通信设计达到了解UNIX或Linux系统中进程通信的基本原理。二、 实验内容和原理1. 实验编程,编写程序实现进程的管道通信(设定程序名为pipe.c)。使用系统调用pipe()建立一条管道线。而父进程从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。2. 可选实验,编制一段程序,使其实现进程的软中断通信(设定程序名为softint.c)。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。

    2、盘上来的中断信号(即按Del键),当父进程接受这两个软中断的其中一个后,父进程用系统调用kill()向两个子进程分别发送整数值为16和17的软中断信号,子进程获得对应软中断信号后分别输出相应信息后终止。三、 实验环境一台安装了Red Hat Linux 9操作系统的计算机。四、 实验操作方法和步骤进入Linux操作系统,利用vi编辑器将程序源代码输入并保存好,然后打开终端对程序进行编译运行。五、 实验中遇到的问题及解决六、 实验结果及分析基本实验可选实验七、 源代码Pipe.c#includestdio.h#includeunistd.hmain()int i,j,fd2;char S100;。

    3、pipe(fd);if(i=fork=0)sprintf(S,child process 1 is sending a message n);write(fd1,S,50);sleep(3);return;if(j=fork()=0)sprintf(S,child process 2 is sending a message n);write(fd1,S,50);sleep(3);return;elsewait(0);read(fd0,S,50);printf(%s,S);read(fd0,S,50);printf(%s,S);return;Softint.c#includestdio.h#i。

    4、ncludeunsitd.hmain()int i,j,fd2;char S100;pipe(fd);if(i=fork=0)sprintf(S,child process 1 is sending a message n);write(fd1,S,50);sleep(3);return;if(j=fork()=0)sprintf(S,child process 2 is sending a message n);write(fd1,S,50);sleep(3);return;elsewait(0);read(fd0,S,50);printf(%s,S);read(fd0,S,50);printf(%s,S);return。

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    253b171540df25e1b84436cbe50dfc72.gif实验二进程通信-Linux实验报告.docx

    实验报告学号_ 姓名 _ 成绩 实验二 进程通信 【实验目的和要求】1、了解进程通信的概念及方法;2、了解信号量、管道;3、掌握信号量、管道和命名管道编程方法。【实验内容】1、利用命名管道实现单机QQ聊天;2、撰写实验报告;【实验原理】1、信号量(semaphore)是为那些访问相同资源的进程以及同一进程不同线程之间提供的一个同步机制。它不是用于传输数据,而只是简单地协调对共享资源的访问。信号量包含一个计数器,表示某个资源正在被访问和访问的次数,用来控制多进程对共享数据的访问。一旦成功拥有了一个信号量,对它所能做的操作只有两种请求和释放。当执行释放操作时,系统将该信号值减1(如果小于零,则设置为零);当执行请求操作时,系统将该信号值加1,如果加1后的值大于设定的最大值,那么系统将会挂起处理进程,直到信号值小于最大值为止。Tuxedo用信号量来确保在某一时刻只有一个进程对某一块共享内存进程访问。信号量配置太低会导致Tuxedo系统应用程序无法启动。2、管道分为两种管道和命名管道。管道是UNIX系统IPC的最古老形式,并且所有的UNIX系统都提供这种通信机制。可以在有亲缘关系(父子进程或者是兄弟进程之间)进行通信,管道的数据只能单向流动,如果想双向流动,必须创建两个管道。管道应用的一个重大缺陷就是没有名字,因此只能用于亲缘进程之间的通信。后来以管道为基础提出命名管道(named pipe,FIFO)的概念,该限制得到了克服。FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联,以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样,即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过FIFO相互通信(能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间),因此,通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是,FIFO严格遵循先进先出(first in first out)规则,对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据,对它们的写则是把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek等文件定位操作。【程序代码】1、lucy.cincludestdio.hincludesys/stat.hincludestring.hincludesys/types.hincludeerrno.hincludefcntl.hincludeunistd.hincludestdlib.hchar write_fifo_nameltop_fifo;char read_fifo_nameptol_fifo;char writerLucy;char readerPeter;int mainint argc,char *argvint write_fd,read_fd;mkfifowrite_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR;mkfiforead_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR;printfhello,I am lucyn;write_fdopenwrite_fifo_name,O_WRONLY;ifwrite_fd0perroropen_w;exit-1;read_fdopenread_fifo_name,O_RDONLY;ifread_fd0perroropen_r;exit-1;pid_t pid;pidfork;ifpid0 while1 char bufw256; printfs,writer; iffgetsbufw,256,stdinNULL exit1; bufwstrlenbufw-10; writewrite_fd,bufw,strlenbufw; ifstrncmpbufw,bye,30 closewrite_fd; unlinkwrite_fifo_name; exit1; else while1 char bufr256; readread_fd,bufr,256; printfrssn,reader,bufr; ifstrncmpbufr,bye,30 writewrite_fd,bye,4; closeread_fd; unlinkread_fifo_name; exit1; printfs,writer; fstdout; return 0;2、peter.cincludestdio.hincludesys/stat.hincludestring.hincludesys/types.hincludeerrno.hincludefcntl.hincludeunistd.hincludestdlib.hchar write_fifo_nameptol_fifo;char read_fifo_nameltop_fifo;char writerPeter;char readerLucy;int mainint argc,char *argvint write_fd,read_fd;mkfifowrite_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR;mkfiforead_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR;printfhello,I am petern;read_fdopenread_fifo_name,O_RDONLY;ifread_fd0perroropen_r;exit-1;write_fdopenwrite_fifo_name,O_WRONLY;ifwrite_fd0perroropen_w;exit-1;pid_t pid;pidfork;ifpid0 while1 char bufw256; printfs,writer; iffgetsbufw,256,stdinNULL exit1; bufwstrlenbufw-10; writewrite_fd,bufw,strlenbufw; ifstrncmpbufw,bye,30 closewrite_fd; unlinkwrite_fifo_name; exit1; else while1 char bufr256; readread_fd,bufr,256; printfrssn,reader,bufr; ifstrncmpbufr,bye,30 writewrite_fd,bye,4; closeread_fd; unlinkread_fifo_name; exit1; printfs,writer; fstdout; return 0;【实验步骤】1、 程序lucy.c创建了FIFO write_fifo用于向程序peter.c发送消息;peter.c程序创建了FIFO read_fifo用于向lucy.c发送消息;同时,lucy.c能够通过打开peter.c创建的FIFO来得到的peter.c发来的消息,peter.c能够通过打开lucy.c创建的FIFO来得到lucy.c发来的消息。因此两者就能互相通信了,两者必须在线才能进行通信聊天,这个与qq的聊天功能有些类似。2、 将lucy.c和peter.c的代码编写完后,在一个终端调试即gcc lucy.c o lucy,无错误后运行./lucy;在另外一个新终端上调试即gcc peter.c o peter,无错误后运行./peter;开始进行聊天,若想结束聊天,则在一个终端上输入bye,俩个终端就会同时关闭。【实验结果】【实验体会】传统的进程间通信方式无名管道pipe、有名管道fifo和信号signal。管道的编程1、无名管道创建一个简单的管道,可以使用系统调用pipe。它接受一个参数,也就是一个包括两个整数的数组。如果系统调用成功,此数组将包括管道使用的两个文件描述符。创建一个管道之后,一般情况下进程将产生一个新的进程。系统调用pipe;注意fd0用于读取管道,fd1用于写入管道。该函数创建的管道的两端处于一个进程中间,在实际应用中没有太大意义,因此,一个进程在由pipe创建管道后,一般再fork一个子进程,然后通过管道实现父子进程间的通信(因此也不难推出,只要两个进程中存在亲缘关系,这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先,都可以采用管道方式来进行通信)。一般文件的I/O函数都可以用于管道,如close、read、write等等。2、有名管道创建有名管道用mkfifo()。创建有名管道用mkfifo()。头文件include sys/stat.hinclude sys/types.h函数原型int mkfifoconst char * pathname, mode_t mode函数传入值Pathname要创建的的管道Mode设置管道权限函数返回值若成功则为0,若出错返回-1FIFO相关出错信息EACCES(无存取权限)EEXIST(指定文件不存在)ENAMETOOLONG(路径名太长)ENOENT(包含的目录不存在)ENOSPC(文件系统余空间不足)ENOTDIR(文件路径无效)EROFS(指定的文件存在于只读文件系统中)3、信号发送和捕捉信号发送kill和raise kill函数同读者熟知的kill系统命令一样,可以发送信号给进程或进程组,它不仅可以中止进程(实际上发出SIGKILL信号),也可以向进程发送其他信号。 kill函数语法头文件include signal.hinclude sys/types.h函数原型int killpid_t pid,int sig函数传入值Pid正数要发送信号的进程号0信号被发送到所有的当前进程在同一进程组的进程-1信号发给所有的进程表中的进程-1信号发给进程组号为-pid的每一个进程Sig信号函数返回值若成功则为0,若出错返回-1。4、fstdout目的是清空缓冲,强制结果马上显示到屏幕上。

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  • 使用管道进行通信编写程序建立一个无名管道,然后生成3个子进程,使这4个进程利用同一个管道进行通信。分别试验3写1读、2写2读情况,多次执行,看结果是否一致,并对记录的执行结果进行解释。【注】没有关于管道的...

    使用管道进行通信

    编写程序建立一个无名管道,然后生成3个子进程,使这4个进程利用同一个管道进行通信。分别试验3写1读、2写2读情况,多次执行,看结果是否一致,并对记录的执行结果进行解释。

    【注】没有关于管道的示例程序(因为比较简单),在多端写入时应该使用lockf加锁。

    一》3写1读

    代码如下:

    #include

    #include

    #include

    int pid[3];

    int main(void)

    {

    int

    fd[2];

    char

    outpipe[100],inpipe[100];//暂存读出,或要写入的字符串

    pipe(fd);

    int i;

    for(i=0;i<3;i++)

    {

    pid[i]=fork( );

    if(pid[i]==0)

    break;

    }

    if(pid[1]==0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 1 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);

    exit(0);

    }

    if(pid[2]==0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 2 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);

    exit(0);

    }

    if(pid[3]=

    =0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 3 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);//释放

    exit(0);

    }

    wait(0);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("%s/n",inpipe);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("%s/n",inpipe);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("%s/n",inpipe);

    return

    0;

    }

    运行结果:

    第一次运行:

    child 1 process is sending message!

    child 2 process is sending message!

    child 3 process is sending message!

    第十五次:

    child 1 process is sending message!

    child 3 process is sending message!

    child 2 process is sending message!

    …….

    (注释:因运行结果受父进程创建子进程的先后顺序影响,一般看到的结果是123,但是理论上,123,321,213等等的运行结果是会出现的,可以通过在分支前加sleep(5),来观察)

    分析:

    通过for(i=0;i<3;i++)

    {

    pid[i]=fork( );

    if(pid[i]==0)

    break;

    }

    可以实现父进程创建3个子进程,同时也避免了子进程再次创建子进程。

    为了用wait()实现3个子进程先向管道里写入信息,然后父进程再读取。

    子进程被创建后,争夺管道资源,当一个子进程抢到管道时,对其进行加锁,然后向管道里写入数据,之后解锁释放管道资源和cpu,之后父进程wait()操作。则剩下的两个子进程再争夺管道资源,直到都写入信息并父进程读出为止。

    补:可见:多次执行,看结果是否一致

    分析:

    /============== 规定了子进程的运行顺序 ==============================

    #include

    #include

    #include

    int pid1,pid2,pid3;

    int main(void)

    {

    int

    fd[2];

    char

    outpipe[100],inpipe[100]; //暂存读出,或要写入的字符串

    pipe(fd);

    //创建子进程

    while

    ((pid1=fork( ))= =-1);

    if(pid1==0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 1 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);

    }

    else

    {

    while((pid2=fork( ))= =-1);

    if(pid2==0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 2 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);

    }

    else

    {

    while((pid3=fork( ))= =-1);

    if(pid3= =0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 3 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);//释放

    }

    else

    {

    wait(0);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("%s/n",inpipe);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("%s/n",inpipe);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("%s/n",inpipe);

    }

    }

    }

    return

    0;

    }

    二》2写2读

    #include

    #include

    #include

    int pid[3];

    int main(void)

    {

    int fd[2],

    i;

    char

    outpipe[100],inpipe[100];//暂存读出,或要写入的字符串

    pipe(fd);

    for(i=0;i<3;i++)

    {

    pid[i]=fork( );

    if(pid[i]==0)

    break;

    }

    if(pid[1]==0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 1 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);

    exit(0);

    }

    if(pid[2]==0)

    {

    lockf(fd[1],1,0);

    sprintf(outpipe,"child 2 process is sending message!");

    write(fd[1],outpipe,50);

    sleep(5);

    lockf(fd[1],0,0);

    exit(0);

    }

    if(pid[3]==0)

    {

    lockf(fd[0],1,0);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("Child 3 read:n%s/n",inpipe);

    lockf(fd[0],0,0);//释放

    exit(0);

    }

    wait(0);

    read(fd[0],inpipe,50);

    printf("Parent read:n%s/n",inpipe);

    exit(0);

    }

    运行结果:

    Child 3 read:

    Child 1 process is sending message!

    Parent read:

    Child 2 process is sending message!

    (注释:因运行结果受父进程创建子进程的先后顺序影响,一般看到的结果如上,但是理论上,

    Child 3 read:

    Child 2 process if sending message!

    Parent read:

    Child 1 process is sending message!

    等其他运行结果是会出现的。而且读不到的情况也有可能出现,比如先创建子进程1,若设1为读。当1被创建后,1抢到了管道资源并给予加锁,但此时管道中无可读数据,1执行sleep()释放cup,父进程得到cup创建过子进程2,3,2,3因得不到管道资源无法向管道中写入数据,则1占用管道但无法从管道中读出数据,父进程又等子进程先执行玩。此时,就发生了死锁。

    )

    结果分析:

    通过for(i=0;i<3;i++)

    {

    pid[i]=fork( );

    if(pid[i]==0)

    break;

    }

    可以实现父进程创建3个子进程,同时也避免了子进程再次创建子进程。子进程1,2向管道中写入数据,子进程3和父进程从管道中读出数据并输出。

    为了用wait()实现3个子进程先执行,1、2抢占管道资源并向管道中写入信息,然后父进程和子进程3从管道中读出信息并输出。

    子进程被创建后,父进程再次执行wait()操作让子进程先执行,三个子进程争夺管道资源,当子进程1抢到管道时,对其进行加锁,然后向管道里写入数据,之后解锁释放管道资源和cpu,子进程3获得cup和管道后,从管道中读出数据并输出。子进程1抢到管道时,对其进行加锁,然后向管道里写入数据,之后解锁释放管道资源和cpu。子进程执行完,父进程获得cup和管道后,从管道中读出数据。

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    1、实验报告学号_____ 姓名____ ___ 成绩 实验二 进程通信 【实验目的和要求】1、了解进程通信的概念及方法;2、了解信号量、管道;3、掌握信号量、管道和命名管道编程方法。【实验内容】1、利用命名管道实现单机QQ聊天;2、撰写实验报告;【实验原理】1、信号量(semaphore)是为那些访问相同资源的进程以及同一进程不同线程之间提供的一个同步机制。它不是用于传输数据,而只是简单地协调对共享资源的访问。信号量包含一个计数器,表示某个资源正在被访问和访问的次数,用来控制多进程对共享数据的访问。一旦成功拥有了一个信号量,对它所能做的操作只有两种:请求和释放。当执行释放操作时,系统将该信号值减。

    2、1(如果小于零,则设置为零);当执行请求操作时,系统将该信号值加1,如果加1后的值大于设定的最大值,那么系统将会挂起处理进程,直到信号值小于最大值为止。Tuxedo用信号量来确保在某一时刻只有一个进程对某一块共享内存进程访问。信号量配置太低会导致Tuxedo系统应用程序无法启动。2、管道分为两种:管道和命名管道。管道是UNIX系统IPC的最古老形式,并且所有的UNIX系统都提供这种通信机制。可以在有亲缘关系(父子进程或者是兄弟进程之间)进行通信,管道的数据只能单向流动,如果想双向流动,必须创建两个管道。管道应用的一个重大缺陷就是没有名字,因此只能用于亲缘进程之间的通信。后来以管道为基础提出命名。

    3、管道(named pipe,FIFO)的概念,该限制得到了克服。FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联,以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样,即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过FIFO相互通信(能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间),因此,通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是,FIFO严格遵循先进先出(first in first out)规则,对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据,对它们的写则是把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。【程序代码】1、lucy.c#include#。

    4、include#include#include#include#include#include#includechar write_fifo_name=ltop_fifo;char read_fifo_name=ptol_fifo;char writer=Lucy;char reader=Peter;int main(int argc,char *argv)int write_fd,read_fd;mkfifo(write_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR);mkfifo(read_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR);printf(hello,I am lu。

    5、cy!n);write_fd=open(write_fifo_name,O_WRONLY);if(write_fd#include#include#include#include#include#include#includechar write_fifo_name=ptol_fifo;char read_fifo_name=ltop_fifo;char writer=Peter;char reader=Lucy;int main(int argc,char *argv)int write_fd,read_fd;mkfifo(write_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR);m。

    6、kfifo(read_fifo_name,S_IRUSR|S_IWUSR);printf(hello,I am peter!n);read_fd=open(read_fifo_name,O_RDONLY);if(read_fd#include 函数原型int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)函数传入值Pathname:要创建的的管道Mode:设置管道权限函数返回值若成功则为0,若出错返回-1FIFO相关出错信息:EACCES(无存取权限)EEXIST(指定文件不存在)ENAMETOOLONG(路径名太长)ENOENT(包含的目录不存在)ENO。

    7、SPC(文件系统余空间不足)ENOTDIR(文件路径无效)EROFS(指定的文件存在于只读文件系统中)3、信号发送和捕捉信号发送:kill()和raise()kill()函数同读者熟知的kill系统命令一样,可以发送信号给进程或进程组,它不仅可以中止进程(实际上发出SIGKILL信号),也可以向进程发送其他信号。kill()函数语法:头文件#include #include 函数原型int kill(pid_t pid,int sig)函数传入值Pid:正数:要发送信号的进程号0:信号被发送到所有的当前进程在同一进程组的进程-1:信号发给所有的进程表中的进程-1:信号发给进程组号为-pid的每一个进程Sig:信号函数返回值若成功则为0,若出错返回-1。4、fflush(stdout)目的是清空缓冲,强制结果马上显示到屏幕上。

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  • 实验报告详细描述了进程间通信的实现原理,使用管道以及信号实现进出那个间通信,附有源代码实现。
  • 一、实验内容:使用管道通信方式实现两个子进程分别向父进程发送消息 二、程序代码: #include #include int main() { int p1,p2,fd[2];// char buf[50],s[50]; //该函数是建立管道文件,并将文件描述词通过数组返回...
  • 本文为武科大Linux实验报告,包括三个实验,分别为shell脚本的设计和执行、Linux环境编程、Linux进程控制程序的设计和实现,每个实验包括实验目的、实验内容,实验步骤及实现和实验小结。 如: 1、 历史命令和别名...
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  • 实验题目 进程的管道及消息通信 小组合作 否 姓名 班级 学 号 一实验目的 1 为了掌握linux进程通信...能力 2 理解进程通信的原理掌握管道通信机制熟悉无名管道和有名 管道通信的实现 二.实验环境 Windows xpVMwareLinux
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空空如也

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