实验四进程的管道通信实验
实验一 进程通信——管道和信号实验报告
进程管理实验报告【姓名】…【学号】…【实验题目】进程管理【实验目的】a.加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别；b.进一步认识并发执行的实质；c.分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法；d．了解Unix系统中进程通信的基本原理【实验预备知识】学习UNIX中有关进程创建、控制和通信的部分。
【实验方法】利用Unix系统提供的内部函数创建进程并管理进程，从而实现进程控制、进程间通信和进程的管道通信。
【实验内容】（1）进程的创建编写程序，创建两个子进程。
当此程序运行时，系统中有一个父进程和两个子进程。
父进程在屏幕上显示“Parent”，子进程分别在屏幕上显示“Child1”和“Child2”。
（2）进程控制如果在程序中使用系统调用lockf()来给每一个进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。
（3）进程间通信①编制一个程序，使其实现进程的软中断通信。
要求：使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill()向两个进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：Child Process 1 is Killed by Parent!Child Process 2 is Killed by Parent!父进程等待两个子进程终止后，输出如下信息后终止：Parent Process is killed!②在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG_IGN)和signal(SIGQUIT, SIG_IGN)，观察执行结果，并分析原因。
（4）进程的管道通信编制一段程序，实现进程的通信。
使用系统调用pipe()建立一条管道；两个子进程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!而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息，显示在屏幕上。
实验三_进程间通信 (1)
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。
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。
通信管道实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信管道的概念和作用。
2. 掌握管道的创建、使用和销毁方法。
3. 学习管道在进程间通信中的应用。
4. 熟悉管道的同步机制。
二、实验原理管道（Pipe）是UNIX系统中实现进程间通信（IPC）的一种古老且常用的方法。
它允许一个进程向另一个进程发送数据。
管道通常由两个端点组成：一个用于写入数据，另一个用于读取数据。
管道可以用于父子进程之间的通信，也可以用于兄弟进程之间的通信。
三、实验内容1. 创建管道：使用`pipe()`系统调用创建管道。
2. 写入数据：使用`write()`系统调用向管道写入数据。
3. 读取数据：使用`read()`系统调用从管道读取数据。
4. 管道的同步：使用`select()`或`poll()`等系统调用来实现管道的同步。
5. 管道的销毁：使用`close()`系统调用销毁管道。
四、实验步骤1. 创建管道：```cint pipefd[2];if (pipe(pipefd) == -1) {perror("pipe");exit(EXIT_FAILURE);}```2. 创建子进程：```cpid_t pid = fork();if (pid == -1) {perror("fork");exit(EXIT_FAILURE);}```3. 在子进程中写入数据：```cif (pid == 0) {close(pipefd[0]); // 关闭读端write(pipefd[1], "Hello, world!\n", 14); close(pipefd[1]); // 关闭写端exit(EXIT_SUCCESS);}```4. 在父进程中读取数据：```cclose(pipefd[1]); // 关闭写端char buffer[1024];read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer));printf("Received: %s\n", buffer);close(pipefd[0]); // 关闭读端```5. 同步管道：```cfd_set readfds;FD_ZERO(&readfds);FD_SET(pipefd[0], &readfds);select(pipefd[0] + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);```6. 销毁管道：```cclose(pipefd[0]);close(pipefd[1]);```五、实验结果1. 创建管道成功。
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。
进程管理实验报告文档
实验一进程管理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）了解Linux系统中进程通信的基本原理。
2．实验预备内容（1）阅读Linux的源码文件，加深对进程管理概念的理解；（2）阅读Linux的fork()源码文件，分析进程的创建过程。
3．实验内容（1）进程的创建：编写一段程序，使用系统调用fork() 创建两个子进程。
当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”，子进程分别显示字符“b”和“c”。
试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。
源代码:#include <>#include <>#include <sys/>#include <>main(){int p1,p2;p1=fork();ockf()函数是将文件区域用作信号量（监视锁），或控制对锁定进程的访问（强制模式记录锁定）。
试图访问已锁定资源的其他进程将返回错误或进入休态，直到资源解除锁定为止。
而上面三个进程，不存在要同时进入同一组共享变量的临界区域的现象，因此输出和原来相同。
（3）a) 编写一段程序，使其实现进程的软中断通信。
要求：使用系统调用fork() 创建两个子进程，再用系统调用signal() 让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill() 向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：Child Process 1 is killed by Parent!Child Process 2 is killed by Parent!父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：Parent Process is killed!源代码：#include <>#include <>#include <sys/>#include <>#include<>int sign;void waiting(){while(sign!=0);}void stop(){sign=0;}main(){int p1,p2;p1 = fork();if ( p1 == 0 )子进程1收到软中断信号16时，调用函数stop()解除“waiting”,继续往下执行；等它打印完了child process 1 is killed by parent,就退出；对于子进程2来说也是如此。
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实验四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
【实验内容】
1、编制一段程序，实现进程的管道通信。
使用pipe()建立一条管道线。
两个子进程p1和p2分别向管道各写一句话：
Child 1 is sending message!
Child 2 is sending message!
而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。
<参考程序>
# include<unistd.h>
# include<signal.h>
# include<stdio.h>
int pid1,pid2;
main()
{
int fd[2];
char OutPipe[100],InPipe[100];
pipe(fd);
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);
exit(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);
exit(0);
}
else
{
wait(0);
read(fd[0],InPipe,50);
printf(“%s\n”,InPipe);
wait(0);
read(fd[0],InPipe,50);
printf(“%s\n”,InPipe);
exit(0);
}
}
}
实验要求：运行程序并分析结果。
2．在父进程中用pipe()建立一条管道线，往管道里写一句话，两个子进程接收这句话。
【实验报告】
1、列出调试通过程序的清单，分析运行结果。
2、给出必要的程序设计思路和方法（或列出流程图）。
3、总结上机调试过程中所遇到的问题和解决方法及感想。
【实验相关资料】
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。
句柄
读出端
句柄
二、管道的类型：
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。
因此，每次进程在访问pipe文件前，都需检查该索引文件是否已被上锁。
若是，进程便睡眠等待，否则，将其上锁，进行读/写。
操作结束后解锁，并唤醒因该索引结点上锁而睡眠的进程。
三、所涉及的系统调用
1、pipe( )
建立一无名管道。
系统调用格式
pipe(filedes)
参数定义
int pipe(filedes);
int filedes[2];
其中，filedes[1]是写入端，filedes[0]是读出端。
该函数使用头文件如下：
#include <unistd.h>
#inlcude <signal.h>
#include <stdio.h>
2、read( )
系统调用格式
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
int read(fd,buf,nbyte);
int fd;
char *buf;
unsigned nbyte;
3、write( )
系统调用格式
read(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。
如文件加锁，暂停写入，直至开锁。
参数定义同read( )。
4、sprintf( )
格式化字符串复制。
系统调用格式
sprintf(str, format )
功能：根据参数format 字符串来转换并格式化数据，然后将结果复制到参数str所指的字符串数组，直到出现字符结束（‘\0’）为止。
参数定义：
int sprintf(str,format)
char *st ;
const char *format ;。