操作系统 进程的管道通信 实验报告
操作系统惠普测试171+实验5-进程的管道通信实验

操作系统原理A实验报告学生姓名:陶浩学号:22 班级:惠普测试171 实验5 进程的管道通信实验实验指导教师:葛艳5 进程的管道通信实验一、实验目的1. 了解管道通信机制的基本原理。
2.理解无名管道的通信原理及使用方法。
3.掌握父子进程使用无名管道通信的方法。
二、实验内容1. 编译运行,把程序运行结果截图,分析程序的执行过程。
2. 编译运行,把程序运行结果截图,分析程序的执行过程。
3.编写程序实现多个进程基于无名管道进行通信。
用系统调用pipe()建立一无名管道,两个子进程P1和P2分别向管道写入一句话(包含自己的姓名)。
父进程等待子进程结束后,从无名管道中读出两个来自子进程的信息并显示,子进程发送先后顺序没有要求。
三、实验步骤及运行结果分析1. 编译运行,把程序运行结果截图,分析程序的执行过程。
分析:pipe(fd)创建一个无名管道,fork()用于创建一个子进程,基于管道的通信一般都是先创建管道后创建进程。
程序运行到if判断语句,p当前为子进程的进程号且大于0,进入elsewait()常用来控制父进程与子进程的同步,在父进程中调用wait()则父进程被阻塞,进入等待队列,等待子进程结束,子进程运行到sprintf将字符串存储到字符数组中之后对管道的写入端口加锁解锁,并把字符串数组的内容写入到管道的写入口。
当子进程结束时,父进程从wait()返回继续执行原来的程序。
之后运行到对管道的读入端加锁,从管道的读入口读出信息放入到inpipe中,输出inpipe.2. 编译运行,把程序运行结果截图,分析程序的执行过程。
分析:父进程先创建管道,再创建两个子进程。
第一个子进程把从键盘接收到的信息写入无名管道,当从键盘接收到首字母为“a”的信息时结束。
第二个子进程从无名管道中读取数据,当从无名管道中读出的首字母为“a”的信息时结束。
父进程利用wait(0),等待两个字进程运行结束后,输出parent is kill退出程序。
操作系统实验报告(进程的管道及消息通信)

printf("\n Ihave wrote:%s",string); write(fd,string,45); string[0]+=1; } else { read(fd,buf,256); printf("\n The context by I have read is :!%s",buf); buf[0]='\0'; } } close(fd); } 运行结果:
char parent[]="A message to pipe'communication.\n";
main() {
int pid,chan1[2]; char buf[100]; pipe(chan1); pid=fork(); if(pid<0) {
printf("to create child error\n"); exit(1); } if(pid>0) { close(chan1[0]); printf("parent process sends a message to child.\n"); write(chan1[1],parent,sizeof(parent)); close(chan1[1]); printf("parent process waits the child to terminate\n"); wait(0); printf("parent process terminate\n"); } else { close(chan1[1]); read(chan1[0],buf,100); printf("The message read by child process from parent is :%s.\n",buf); close(chan1[0]); printf("child process terminates\n"); } } 运行结果:
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。
进程的管道通信实验报告

进程的管道通信实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作,深入理解进程间通信(IPC)的原理,掌握管道通信的实现方法,提高对操作系统进程管理的理解。
二、实验环境实验环境为Linux操作系统,使用Shell脚本进行进程的管道通信实验。
三、实验内容1. 创建两个Shell脚本文件,分别命名为sender.sh和receiver.sh。
2. 在sender.sh中,编写一个简单的程序,用于向管道中写入数据。
程序包括一个无限循环,每次循环中随机生成一个数字并写入管道。
3. 在receiver.sh中,编写一个简单的程序,用于从管道中读取数据。
程序同样包括一个无限循环,每次循环中从管道中读取一个数字并输出。
4. 使用Shell命令将sender.sh和receiver.sh链接起来,实现进程间的管道通信。
四、实验过程1. 打开两个终端窗口,分别用于运行sender.sh和receiver.sh。
2. 在第一个终端窗口中,输入命令“bash sender.sh”运行sender.sh脚本。
该脚本将创建一个无限循环,每次循环中随机生成一个数字并写入管道。
3. 在第二个终端窗口中,输入命令“bash receiver.sh”运行receiver.sh脚本。
该脚本将创建一个无限循环,每次循环中从管道中读取一个数字并输出。
4. 观察两个终端窗口的输出,可以看到sender.sh进程向管道中写入的数字被receiver.sh进程读取并输出。
五、实验总结通过本次实验,我们成功实现了进程间的管道通信。
在实验过程中,我们深入了解了进程间通信的原理和实现方法,掌握了管道通信的基本操作。
通过实际操作,我们更好地理解了操作系统中进程管理、进程间通信的相关知识。
同时,我们也发现了一些不足之处,例如在程序中没有添加异常处理机制等。
在今后的学习中,我们将继续深入探索进程间通信的相关知识,提高自己的编程技能和系统设计能力。
操作系统实验4 进程的管道通信

操作系统实验报告计算机0703班200729实验4 进程的管道通信1. 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)学习解决进程同步的方法。
5)了解Linux系统中进程通信的基本原理。
进程是操作系统中最重要的概念,贯穿始终,也是学习现代操作系统的关键。
通过本次实验,要求理解进程的实质和进程管理的机制。
在Linux系统下实现进程从创建到终止的全过程,从中体会进程的创建过程、父进程和子进程之间的关系、进程状态的变化、进程之间的互斥、同步机制、进程调度的原理和以管道为代表的进程间的通信方式的实现。
2. 内容及要求:这是一个设计型实验,要求自行编制程序。
使用系统调用pipe()建立一条管道,两个子进程分别向管道写一句话:Child process1 is sending a message!Child process2 is sending a message!父进程从管道读出来自两个子进程的信息,显示在屏幕上。
要求:1)父进程先接收子进程1发来的消息,然后再接收子进程2发来的消息。
2)实现管道的互斥使用,当一个子进程正在对管道进行写操作时,另一子进程必须等待。
使用系统调用lockf(fd[1],1,0)实现对管道的加锁操作,用lockf(fd[1],0,0)解除对管道的锁定。
3)实现父子进程的同步,当子进程把数据写入管道后,便去睡眠等待;当父进程试图从一空管道中读取数据时,也应等待,直到子进程将数据写入管道后,才将其唤醒。
3.相关的系统调用1)fork() 用于创一个子进程。
格式:int fork();返回值:在子进程中返回0;在父进程中返回所创建的子进程的ID值;当返回-1时,创建失败。
2)wait() 常用来控制父进程与子进程的同步。
在父进程中调用wait(),则父进程被阻塞,进入等待队列,等待子进程结束。
进程的管道通信实验总结
进程的管道通信实验是一个非常有用的实验,它允许两个进程之间进行数据交换。
这个实验主要涉及到了管道、管道缓冲区以及进程之间的通信机制。
以下是对这个实验的总结:
1. 管道的概念和作用:
管道是一种用于进程间通信的机制,它允许两个进程之间进行数据交换。
在管道通信实验中,我们创建了一个管道,并使用它来在两个进程之间传递数据。
管道的作用是连接两个进程,使得它们可以相互发送和接收数据。
2. 管道缓冲区:
管道缓冲区是管道中的一个重要概念。
当一个进程向管道写入数据时,数据会被写入缓冲区中,等待另一个进程读取。
当缓冲区中的数据被读取后,缓冲区中的数据会被移除,为新的数据腾出空间。
3. 进程间的通信:
在管道通信实验中,我们创建了两个进程,并使用管道来在它们之间进行通信。
一个进程向管道写入数据,另一个进程从管道读取数据。
通过这种方式,两个进程可以相互发送和接收数据。
4. 实验中的问题和解决方案:
在实验中,我们遇到了一些问题,如管道中的数据读写错误、进程间的通信问题等。
为了解决这些问题,我们采取了一些措施,如检查数据的读写是否正确、确保进程间的通信畅通等。
5. 实验的意义和收获:
通过这个实验,我们深入了解了进程间通信的概念和机制,并掌握了管道通信的基本原理和方法。
此外,我们还学会了如何解决实验中遇到的问题,提高了我们的编程能力和解决问题的能力。
总之,进程的管道通信实验是一个非常有意义的实验,它让我们深入了解了进程间通信的原理和方法。
通过这个实验,我们不仅掌握了相关的知识和技能,还提高了我们的编程能力和解决问题的能力。
3 操作系统课程设计 进程通讯 管道
该函数使用头文件如下:
2、read( )
系统调用格式
#include <unistd.h> #inlcude <signal.h> #include <stdio.h>
read(fd,buf,nbyte) 功能:从 fd 所指示的文件中读出 nbyte 个字节的数据,并将它们送至由指针 buf 所
指示的缓冲区中。如该文件被加锁,等待,直到锁打开为止。
参数定义
3、write( )
系统调用格式
int read(fd,buf,nbyte); int fd; char *buf; unsigned nbyte;
write(fd,buf,nbyte) 功能:把 nbyte 个字节的数据,从 buf 所指向的缓冲区写到由 fd 所指向的文件中。如
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。
实验手册内容:
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
实验三 进程通信 (二)进程的管道通信实验
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)。
进程的管道通信实验
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期操作系统原理课程设计题目:进程的管道通信实验专业班级:计算机(n)班姓名:桌面小箭头学号:0123456789指导教师:刘嘉成绩:目录前言 (3)摘要 (4)正文 (5)1.设计思想 (5)2.函数的关系调用图 (7)3.相关的各模块的伪码算法 (8)4.测试结果 (9)5.源程序(带注释) (10)总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附件Ⅰ部分源程序代码 (16)前言通过该题目的设计过程,了解什么是管道,熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式。
了解UNIX的命令及使用格式,熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令,练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序,学会利用gcc、gdb编译、调试C程序。
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)。
通过实践设计对操作系统的了解进一步加强,同时加深了对C语言以及vi编译器的熟悉和理解。
此外,将所学的课本理论知识再次运用到实践当中,做到理论与实践相结合,得到软件工程的综合训练,提高解决实际问题的能力。
摘要所谓管道,是指能够连接一个写进程和一个读进程的、同时允许它们以生产者-——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)读出数据关键词:父进程,读写进程,管道,通信,文件正文1.设计思想1.管道的创建:#include <unistd.h>int pipe(int fd[2])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)。
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。
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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 P1 is sending a message!
Child P2 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)。
延迟5秒后显示
child 1 process is sending message!
再延迟5秒
child 2 process is sending message!
并实现循环5次读写
程序如下:
#include <stdio.h>
int pid1, pid2, i=0;
int main( )
{
int fd[2];
}
else
{
printf("\nFather1\n");
int p;
for(p=0;p<5;p++)
{
read(fd[0], InPipe, 50);
printf("%s\n", InPipe);
}
printf("\nFather2\n");
int q;
for(q=0;q<5;q++)
{
read(fd[0], InPipe, 50);
write(fd[1], OutPipe, 50);
sleep(5);
}
lockf(fd[1], 0, 0);
exit(0);
}
else
{
while((pid2 = fork()) == -1);
if(pid2 == 0)
{
printf("\nChild2\n");
lockf(fd[1], 1, 0);
printf("%s\n", InPipe);
}
exit(0);
}
}
return 0;
}
运行结果如下:
分析与体会:
1、通过本实验,我了解到所谓管道,是指能够连接一个写进程和一个读进程、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。并知道pipe文件的建立。
2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式,并在程序中运用了pipe(),read()和write()等系统调用。
3、验证了lockf的加锁解锁作用,并验证了读写进程互斥。
4、进程中sleep(5)的作用是让所显示的内容休眠5秒钟,即等待5秒钟再显示。进程1和进程2也能对管道进行操作,因为他们同属于共同的管道,共同共享资源。
char OutPipe[100],InPipe[100];
pipe(fd);
while((pid1 = fork()) == -1);
if(pid1 == 0)
{
printf("\nChild1\n");
lockf(fd[1], 1, 0);
int i;
for(i=0;i<5;i++)
{
sprintf(OutPipe, "\n Child process %d is sending message!\n",i);
进程的管道通信实验报告
学号
姓名
时间
2011年11月18日
专业
网络工程
班级
5班
实验题目:进程的管道通信实验
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
3、通过进程多次的循环读写学习利用管道进行进程间的通信
4、验证lockf的加锁解锁作用
5、验证读写进程本身是否已经实现了互斥作用
int j;
for(j=0;j<5;j++)
{
sprintf(OutPipe, "\n Child process %d is sending message!\n",j);
write(fd[1], OutPipe, 50);
sleep(5);
}loLeabharlann kf(fd[1], 0, 0);exit(0);