操作系统实验报告(进程的管道及消息通信)

while((fgets(line,MAXLINE,fpin))!=NULL) {
if(fputs(line,fpout)==EOF) {
fprintf(stderr,"fputs error to pipe. \n"); exit(1); } } if(ferror(fpin)) { fprintf(stderr,"fgets error. \n"); exit(1); } if(pclose(fpout)==-1) { fprintf(stderr,"pclose error. \n"); exit(1); } exit(0); } 运行结果：
3、有名管道的通信
有名管道使用的例子；代码如下： #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<unistd.h> #include<fcntl.h> int mknod(const char *pathname,mode_t mode,dev_t dev); char string []="this is a example to show fifo communication";
二．消息缓冲机制
客户进程收到服务结果信息后，显示两者的通信过程，下面给出 客户进程和服务者进程通信示例的源程序： (1) 客户进程的通信过程 #include<sys/types.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/msg.h> #define SVKEY 75 #define REQ 1 struct msgform {
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。
一、什么是管道：
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。 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。 3、pipe文件的建立：分配磁盘和内存索引结点、
实验题 进程的管道及消息通 小组 否பைடு நூலகம்
目
信
合作
姓名
班级
学
号
一、实验目的
1、了解什么是管道
2、熟悉LINUX支持的管道通信方式
3、了解Linux系统中的进程间通信机制，包括共 享内存和信号量。
二．实验环境
安装了Linux虚拟机的Windows 系统的计算机一台
三、实验内容与步骤
一、管道通信 1、创建无名管道的格式
#include<sys/types.h> #include<ctype.h> #include<unistd.h> int pipe(int filedes[2]); 真确返回：0，错误返回：-1。无名管道pipe（）的使用 例子：使用无名管道pipe()，进行父子进程之间的通信。源代码如下: #include<sys/types.h> #include<ctype.h> #include<unistd.h> int pipe(int filedes[2]);
msgrcv(msqid,&msg,256,REQ,0);//接受客户发送的消息 printf("server is doing the service for a client.\n"); pint = (int *)msg.mtext; pid = * pint;//获得客户pid，以便进行服务 printf("server receive client's service request is client's pid: '%d'.\n",pid); msg.mtype = pid; pid = getpid(); /*经服务进程的的pid发送给客户 msgsnd(msqid,&msg,sizeof(int),0); } } 运行结果：
long mtype;//消息类型 char mtext[256];//消息正文 } main() { struct msgform msg; int msqid,pid,* pint; msqid = msgget(SVKEY,0777);//创建消息队列 pid = getpid();//获得当前进程标识 pint = (int *)msg.mtext;//获得消息正文首地址 * pint = pid;//将客户进程的pid复制到消息缓冲区中 msg.mtype = REQ; msgsnd(msqid,&msg,sizeof(int),0);//发送消息 msgrcv(msqid,&msg,256,pid,0);//这里pid作为消息类型 printf("client receive server's service result is server's pid: %d \n",pid) ;
四、实验过程与分析
在1例子中： 1、pipe( )是建立一无名管道，系统调用格式为 pipe(filedes)参数定义是int pipe(filedes);int filedes[2];其中，filedes[1]是写入端，filedes[0]是读 出端。 2、read( )的系统调用格式是read(fd,buf,nbyte)，参 数定义是int read(fd,buf,nbyte); int fd; char *buf; unsigned nbyte;它的功能是从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。 3、write( )系统调用格式是read(fd,buf,nbyte)，它的 功能是把nbyte 个字节的数据，参数定义同read( )，而父进程则从管道中读出来自两个进程的信 息，显示在屏幕上。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。 五、实验总结
main(argc,argv) int argc; char *argv[]; {
int fd; char buf[256];
int i; mknod("fifo",010777,0); if(argc==2) {
fd=open("fifo",O_WRONLY); } else {
fd=open("fifo",O_RDONLY); } for(i=0;i<26;i++) {
fprintf(stderr,"usage:a.out<pathname>\n"); exit(1); } if((fpin=fopen(argv[1],"r"))==NULL) { fprintf(stderr,"can't open %s \n",argv[1]); exit(1); } if((fpout=popen("/mnt/usb/mldm/chcase.exe","w"))==NULL) { fprintf(stderr,"popen error\n"); exit(1); }
2、打开一个以命令行为参数的管理文件，完成
进程之间的通信进程
例子：以命令行为参数的管理文件的示例。 假设有一个的可执行程序chcase，从标准输出设备读字符，将小写 字母转换成大写字母并进行输出。 主程序使用popen创建管道，实现将某文件中的字母转换成大写字 母。其中的文本文件名作为参数传进来。源程序如下： #include<sys/wait.h> #include<stdio.h> #define MAXLINE 100 int main(int argc,char *argv[]) { char line[MAXLINE]; FILE *fpin,*fpout; if(argc!=2) {
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：