实验3.2无名管道通信
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。
操作系统实验三进程的管道通信精编版
操作系统实验三进程的管道通信精编版MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】实验三进程的管道通信一、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）学习进程创建的过程，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）掌握Linux系统进程间通过管道通信的具体实现方法。
二、实验内容及要求：（1）使用系统调用pipe()建立一条管道线，两个子进程分别向管道写一句话（写的内容自己定，但要有该进程的一些信息）；（2）父进程从管道中读出来自两个子进程的消息，显示在屏幕上；（3）要求：父进程首先接收子进程p1发来的消息，然后再接收子进程p2发来的消息；（4）两个子进程要并发执行；（5）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，另一个欲写入管道的子进程必须等待。
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；（6）实现父子进程的同步，当父进程试图从一空管道中读取数据时，便进入等待状态，直到子进程将数据写入管道返回后，才将其唤醒。
三、实现：相关的系统调用fork()用于创一个子进程。
格式：intfork();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。
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。
当子进程结束时，父进程从wait()返回继续执行原来的程序。
返回值：大于0时，为子进程的ID值；等于-1时，调用失败。
exit()是进程结束时最常调用的。
格式：voidexit(intstatus);其中，status为进程结束状态。
pipe()用于创建一个管道格式：pipe(intfd);其中fd是一个由两个数组元素fd[0]和fd[1]组成的整型数组，fd[0]是管道的读端口，用于从管道读出数据,fd[1]是管道的写端口，用于向管道写入数据。
无名管道和有名管道创建通信原理
无名管道和有名管道创建通信原理
无名管道和有名管道是操作系统中常见的进程间通信方式。
无名管道只能在父子进程或者兄弟进程之间通信，而有名管道则可以在不相关的进程之间通信。
在创建管道时，操作系统会为管道创建一个缓冲区，进程可以将数据写入缓冲区或者从缓冲区读取数据。
无名管道和有名管道的创建通信原理是类似的，下面分别介绍。
1. 无名管道创建通信原理
无名管道是通过调用系统调用pipe()来创建的。
该函数会返回两个文件描述符，分别用于读取和写入管道。
在父进程中创建管道后，可以通过fork()创建子进程，并把管道文件描述符传递给子进程。
这样，父进程和子进程就可以通过管道进行通信了。
父进程写入数据时，会将数据写入管道缓冲区中，并通知管道读取进程可以读取数据了。
子进程读取数据时，会从管道缓冲区中读取数据并进行处理。
2. 有名管道创建通信原理
有名管道是通过调用系统调用mkfifo()来创建的。
该函数会创建一个文件，并返回文件描述符。
进程可以像操作普通文件一样对有名管道进行读写操作。
不同的是，当进程写入数据时，数据会被放入管道缓冲区中，并等待其他进程进行读取。
多个进程可以同时对同一个有名管道进行读写操作。
当有进程向管道写入数据时，其他进程可以通过读取管道来获取数据。
总结：无名管道和有名管道都是通过操作系统提供的系统调用来
创建的。
无名管道只能在父子进程或兄弟进程之间通信，而有名管道可以在不相关的进程之间通信。
管道创建后，进程可以通过文件描述符对管道进行读写操作，实现进程间通信。
进程间通信实验.docx
进程间通信实验8000114134 欧阳为软工143Q1:使用无名管道pipe()，进行父子进程之间的通信。
A1:截图如下：分析：这段程序使用匿名管道，实现了同一进程组（父子进程间）的通信。
首先父进程使用函数pipe( )创建一个匿名管道，chan1[ ]被填入两个文件描述符，在该程序中chan[0]负责读操作，chan[1]负责写操作；创建匿名管道之后使用fork( )创建子进程，由于匿名管道是半双工的，即数据只能向一个方向流动，父进程写入数据，子进程读出，如果子进程一直不读出数据，写操作就会阻塞；程序为了保证正确通信，在父进程执行写操作时关闭读管道（close(chan1[0])）;子进程读期间，关闭写管道。
Q2:以命名行为参数的管道文件的示例。
(假设有一个可执行程序chcase，从标准输入设备读字符，将小写字母转化成大写字母并输出。
主程序使用popen创建管道，实现蒋某文本文件中的字幕转化成大写字母，其中的文本文件名作为参数传进来。
)A2:截图如下：分析：在执行该程序之前，首先编译完成字符串大小写转变程序chcase以及文本文件chcase.txt。
在执行该程序时，文本文件需要作为参数传入；程序首先使用fopen（）打开文本文件，若文本文件存在打开成功，则使用popen( )函数打开一个管道，popen( )函数用创建管道的方式启动一个进程，又因为管道是单向的，所以其type 参数只能定义成只读或者只写，如图：启动进程为只写，此时popen( )创建了一个只写管道，将命令行chcase 的输入与管道的输入连接，向管道输入数据，进程chcase 读出数据并将数据转化为大写。
Q3:创建有名管道A3:截图如下：分析：使用mknod（）创建一个命名管道fifo，第一个参数是要创建的管道名，第二个参数指文件类型，第三个参数指设备号（普通文件设备号为0），命名管道遵循先进先出原则。
当输入命令的参数小于2时，进程为读数据而打开命名管道，而在之前并未因为写操作而打开管道，即管道中并没有数据，所以进程阻塞；输入命令参数等于2 ，进程打开管道写入数据，将字符串string的数据写入fifo 文件，最后输入小于2的命令行参数，进程读数据并输出。
linux无名管道通信课设
linux无名管道通信课设
Linux无名管道通信课设是一项基于Linux操作系统的课程设计项目，旨在学习和理解Linux操作系统的进程通信机制。
无名管道是一种特殊的文件，使用该文件可以实现进程之间的通信。
课程设计的具体要求可以根据教师的指导进行确定，但通常包括以下内容：
1. 设计两个或多个进程，它们之间需要进行通信。
2. 使用无名管道实现进程间的数据传递。
可以使用系统调用函数如pipe()函数创建管道，使用read()和write()函数进行读写操作。
3. 学习和实践进程的创建和管理，实现多个进程的并发执行，并使用无名管道进行数据传递。
4. 实现两个或多个进程之间的同步和互斥操作。
可以使用信号量、互斥锁等机制来保证进程间的顺序和互斥访问。
在课设中可以选择一些具体的应用场景，如生产者-消费者模型、父子进程之间的通信等。
通过实践设计，可以加深对Linux操作系统进程间通信机制的理解，并提高编程和调试能力。
在实现过程中，可以参考Linux系统编程的相关资料和示例代码，如Linux系统编程手册。
并且可以利用Linux系统提供的各种工具和命令进行调试和验证，如debug工具gdb、查看进程信息的ps命令等。
完成课设后，还可以对设计的系统进行性能测试和优化，进一步提高系统的性能和稳定性。
同时也可以撰写课设报告，总结整个设计过程和收获。
实验三、进程通信一 ——管道及共享内存
操作系统实验报告实验三、进程通信（一）——管道及共享存一、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、实验容任务一、（1）阅读以上父子进程利用管道进行通信的例子（例1），写出程序的运行结果并分析。
（2）编写程序：父进程利用管道将一字符串交给子进程处理。
子进程读字符串，将里面的字符反向后再交给父进程，父进程最后读取并打印反向的字符串。
任务二、（1）阅读例2的程序，运行一次该程序，然后用ipcs命令查看系统中共享存储区的情况，再次执行该程序，再用ipcs命令查看系统中共享存的情况，对两次的结果进行比较，并分析原因。
最后用ipcrm命令删除自己建立的共享存储区。
（有关ipcs和ipcrm介绍见后面一页）（2）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行例3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），然后在另一个窗口中运行例3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。
（3）编写程序：使用系统调用shmget()，shmat()，shmdt()，shmctl()，编制程序。
要求在父进程中生成一个30字节长的私有共享存段。
接下来，设置一个指向共享存段的字符指针，将一串大写字母写入到该指针指向的存贮区。
调用fork()生成子进程，让子进程显示共享存段中的容。
接着，将大写字母改成小写，子进程修改共享存中的容。
之后，子进程将脱接共享存段并退出。
父进程在睡眠5秒后，在此显示共享存段中的容（此时已经是小写字母）。
三、代码及运行结果分析（1）阅读以上父子进程利用管道进行通信的例子（例1），写出程序的运行结果并分析实验代码：#include<stdio.h>main(){ int x,fd[2];char buf[30],s[30];pipe(fd);while ((x=fork())==-1);if (x==0){close(fd[0]);printf("Child Process!\n");strcpy(buf,"This is an example\n");write(fd[1],buf,30);exit(0);}else{close(fd[1]);printf("Parent Process!\n");read(fd[0],s,30);printf("%s\n",s);}}运行结果：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容。
实验六 进程间通信
3.2 实验内容(2)
进程的管道通信
编写程序，实现进程的管道通信：父进程使用系统调用pipe() 建立一个管道。创建两个子进程p1和p2，分别向管道个发一 条信息后结束： Child 1 is sending a message to parent. Child 2 is sending a message to parent. 父进程从管道中分别接收两个子进程发来的消息并显示在屏 幕上，然后父进程结束。要求父进程先接受子进程p1发来的 消息，然后再接收子进程p2发来的消息。
实验六 进程间通信
预备知识
Linux进程间通信 进程软中断通信
管道和消息队列
实验指导
软中断通信函数
管道通信的使用
消息队列的应用
实验目的、内容
2.1 软中断通信函数(1)
向一个进程或一组进程发送一个信号： int kill(pid, sig)
pid>0时，核心将信号发送给进程pid
理程序
2.1 软中断通信函数(2)
pid_t wait(int * status)
暂时停止目前进程的执行，直到有信号来或子进程结束
pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options)
pid的取值 pid=-1时，等待任何一个子进程退出，相当于wait() pid=0时，等待进程组ID与目前进程相同的任何子进程 pid<-1时，等待进程组ID为pid绝对值的任何子进程 options有两个常数参数，可使用或运算，不用时设为0 WNOHANG：即使没有任何子进程退出，它也会立即返回 WUNTRACED：子进程进入暂停执行状态并马上返回，但结束 状态不予以理会
管道通信
•
服务端
• 客户端
管道通信
--命名管道2 Srv写入数据
写入数据ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Clt读取数据
读取数据
管道通信
--命名管道1
• 命名管道是有名有形的，为了使用这种 管道，LINUX中设立了一个丏门的特殊文 件系统统一管道文件，它存在于文件系 统中。任何进程可以在任何时候通过有 名管道的路劲和文件名来访问管道。但 磁盘上的只是一个节点，而文件的数据 则存在于内存缓冲页面中，与普通管道 一样。
管道通信
管道通信
管道通信
所谓“管道”，是指用于连接一个读进 程一个写进程以实现他们之间通信的一个 共享文件，又名pipe文件。向管道(共享文 件)提供输入的发进程(即写进程)，以字符 流形式将大量的数据送入管道；而接受管 道输出的接收进程(即读进程)，则从管道 中接收(读)数据。由于发送进程和接收进 程是利用管道进行通信的，故又称为管道 通信。
管道通信
一、无名管道 二、命名管道 三、匿名管道
管道通信
--无名管道
• 无名管道不属于任何文件系统，只 存在内存中，它是无名无形的， 但是可以把它看作一种特殊的文件， 通过使用普通文件的 Read(),Write()函数对管道进行操 作。
管道通信
--匿名管道
•
匿名管道是一种未命名的、单向管 道，通常用来在一个父进程和一个子进 程之间传输数据。匿名的管道只能实现 本地机器两个进程间的通信，而不能实 现跨网络的通信
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机操作系统实训教程实验报告
姓名王学杰专业计算机应用技术班级1362班
课程操作系统实验项目无名管道通信
【实验目的】
1了解管道通信机制的基本原理
2 掌握父子进程使用无名管道通信的方法
【实验要求】
编写程序实现多个进程基于无名管道进行通讯。
用系统调用pipe（）建立一个无名管道，两个进程p1和p2分别向管道输出一句话
【实验内容】
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
#include<string.h>
main()
{
int fd[2],p1,p2,i;
char receive[50];
char send1[50]="My name is wangxuejie";
char send2[50]="My id is 1308610203";
pipe(fd); //建立一个无名管道
p1=fork();
if(p1==0)
{
lockf(fd[1],1,0);
write(fd[1],send1,strlen(send1)); //子进程1写入
lockf(fd[1],0,0);
sleep(1);
}
else
{
wait(0);
read(fd[0],receive,50);
printf("parent read from child1:%s\n",receive);
p2=fork();
if(p2==0)
{
lockf(fd[1],1,0);
write(fd[1],send2,strlen(send2)); //子进程2写入
lockf(fd[1],0,0);
sleep(1);
}
else
{
wait(0);
read(fd[0],receive,50);
printf("parent read from child2:%s\n",receive); }
}
return 0;
}
实验相关截图
实验结果。