基于管道的进程通信 操作系统实验报告2
实验3 进程的管道通信实验
父进程和子进程间管道通信示例
• 例1：用C语言编写一个程序，建立一个 pipe，同时父进程生成一个子进程，子进向 pipe中写入一字符串，父进程从pipe中读出 该字符串。
程序
# include <stdio.h> main() { int x, fd[2]; char buf[30],s[30]; pipe(fd); /*创建管道*/ while((x=fork()) = = -1); /*创建子进程失败时，循环*/ if(x = = 0) { sprintf(buf, ”This is an example\n”); write(fd[1],buf,30); /*把buf中字符写入管道*/ exit(0); } else { wait(0); read(fd[0],s,30); /*父进程读管道中字符*/ printf(“%s”,s); } }
管道的实现原理（1）
• 利用linux提供的系统调用pipe，可建立一 条同步通信管道。其格式为： pipe(fd) int fd[2]; • fd[ห้องสมุดไป่ตู้]为写入端，fd[0]为读出端。
管道的实现原理（2）
• 通过文件系统的系统调用write和read进行管 道的写和读；
– 管道按FIFO（先进先出）方式传送消息 – 只能单向传送消息，进程间双向通信，通常需要 两个管道； – 只适用于父子进程之间或父进程安排的各个子进 程之间。
实验3 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
• 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）。
操作系统原理-进程管理与进程通信
广州大学学生实验报告一、实验目的1、掌握进程的概念，明确进程的含义2、认识并了解并发执行的实质3、了解什么是管道4、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式二、实验器材1、计算机一台。
2、Linux三、实验内容1、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'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。
试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。
2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。
子进程显示'daughter …'及'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。
3、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）。
四、实验步骤、记录和结果实验二进程管理实验（一）进程的创建实验1.使用vi输入下面代码编译运行结果：从执行情况来看，可能输出bac，bca...2.使用vi输入下面代码编译运行结果：分析原因：1、从进程并发执行来看，各种情况都有可能。
上面的三个进程没有同步措施，所以父进程与子进程的输出内容会叠加在一起。
输出次序带有随机性。
2、由于函数printf( )在输出字符串时不会被中断，因此，字符串内部字符顺序输出不变。
但由于进程并发执行的调度顺序和父子进程抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。
这与打印单字符的结果相同。
实验总结：通过这次实验，即时在多进程中printf()在输出字符串时不会被中断。
操作系统实验报告进程通信管理资料
漳州师范学院
实验报告
班级 13网络1班学号1308990337 姓名成绩
理解分析：1.先创建父进程，由父进程分别产生子进程1和子进程
p2，parent。
2.给父进程中断信号，父进程开始终止子进程，signal(SIGINT, SIG_IGN);语句，相当于使子进程忽略键入信号，不会将子进程终止，程序可以正常运行。
于是输出child process by parent!和child process 2 is killed by parent!
理解分析：在该管道通信中，有时是子进程p1，p2往管道中传送数据完后父进程再从管道中读取数据，有时是子进程p1往管道中传送数据后父进程从管道中读取数据，然后子进程p2再往管道中传送数据，父进程再从管道中读取数据。
1)管道通信的概念是什么
管道通信即发送进程以字符流形式将大量数据送入管道，接收进程可从管道接收数据，二者利用管道进行通信。
2)同步和互斥的概念是什么，在程序中如何实现的
注：如果填写内容超出表格，自行添加附页。
操作系统实验2-计算机操作系统(第3版)-郁红英-清华大学出版社
操作系统实验
（课程设计）实验报告
学院
专业
班级/学号
学生姓名
成绩
实验地点_
实验日期___ __
指导教师_____ ___ _____
（课程上机）实验报告
1.实验名称、实验目的、实验内容、实验要求由教师确定，实验前由教师事先填好，然后作为实验报告模版供学生使用；
2.实验准备由学生在实验或上机之前填写，教师应该在实验前检查；
3.实验过程由学生记录实验的过程，包括操作过程、遇到哪些问题以及如何解决等；
4.实验总结由学生在实验后填写，总结本次实验的收获、未解决的问题以及体会和建议等；
5.源程序、代码、具体语句等，若表格空间不足时可作为附录另外附页。
实验一 进程通信操作系统实验报告
验
内
容
2.用pipe()创建一个管道，然后用fork()创建两个生产进程和两个消费进程，它们之间能过pipe()传递信息。
实
验
结果
遇到问题及解决方法
int i,pid,status;
for(i=0;i<4;i++) pid=wait(*status); i,pid,status;
实
验
结果
遇到问题及解决方法
retval=clone((void*)producer,&(stack[4095]),clone_flag, (void*&arg);此语句void*后缺少），正确语句应为：
retval=clone((void*)producer,&(stack[4095]),clone_flag, (void*)&arg);
for(i=0;i<4;i++) pid=wait(&status);
if(id==1) stcopy(w_buf,"ccc\0");
else strcpy(w_buf,"ddd\0");
此语句中stcopy词语写错，应改为strcpy,即
if(id==1) strcpy(w_buf,"ccc\0");
学年第学期
操作系统课程
实验报告
学院：
专业：
班级：
姓名：
学号：
任课教师：
实验日期：2017年4月11日
实验题目
实验一进程通信
实验地点
实验目的
1．理解Linux系统的进程通信机构(IPC)允许在任意进程间大批量地交换数据的过程。
操作系统实验报告进程通信管理
2.给父进程中 断信号， 父进程开始 终止子进程，但是由于 添加了
signal(SIGINT, SIG_IGN);
2.
编制一段程序，实现进程的管道通信。使用系统调用
Child
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。
漳州师范学院
实验报告
班 级
同组人
课程名称：操作系统
实验题目：进程通信管理
实验目的与要求
1.加深理解进程并发执行的概念，认识多进程并发执行的实质；
2.观察进程争夺资源的现象，分析其进程和原因，学习解决进程互斥 的方法；
3.了解Linux系统中多进程之间通过软中断通信以及管道通信基本原 理和应用方法；
实 验 环 境 的 配 置
{
while(wait_mark!=0);
}
void stop()
{
wait_mark=0;
}
1
理解分析：1.先创建父进程，由父进程分别产生子进程1和子进程2,依次输出pl,
p2,pare nt。
2.给父进程中断信号，父进程终止子进程，运行stop函数wait_mark=O;跳
出wait ing函数，输出pare nt process is killed!
PC兼容机。Window xp以上操作系统
第1页
闽南师范大学
1.软中断通信
编制一段程序，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ctrl+c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：
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。
管道通信实验
院系：计算机系
姓名:李
学号:10
专业:科学技术
年级:10级
实验题目:管道通信实验
一、实验目的（包括：实验内容、实验原理、实验目标）
1、了解管道的基本概念
2、掌握Linux支持的管道通信方式
二、实验设计（包括:设计思路、数据结构、程序流程图、关键代码说明）
本实验利用管道通信机制，实现输入字符串的自动分流操作。一共涉及3个管道，4个进程。P1：从键盘接受输入字符串，写入管道pipe1
{
close(d1[1]); //p1必须关闭写
read(d1[0],buff,sizeof(buff)); //p2从pipe1中读信息
if(strlen(buff)%2==1) //判断字符串长度，若为奇数
{
j=fork(); //创建子进程P3
if(j) //P3执行
}
}
三、实验结果（包括:运行结果、结果分析）
教师评语
成绩:教室签名:年月日
Please input a string: apple
P2 finishes writing to pipe2.
P3 pipe2 odd length string:apple
Please input a string: pear
P2 finishes writing to pipe3.
P4 pipe3 even length string:pear
P2：从pipe1接受字符串，若字符串的长度为偶数，则将其写入管道pipe2，负责写入管道pipe3.P3：从pipe2读出字符串，并显示pipe2：Even length string：偶长度字符串。P4：从pipe3读出字符串，并显示pipe3：Old length string：奇长度字符串。输入exit程序退出，示意图如下图1.1
进程的软中断通信与管道通信
实验二进程的软中断通信与管道通信一、实验目的：1、进一步认识并发执行的实质；2、分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法；3、了解Linux 系统中进程通信的基本原理。
二、实验内容及要求：1、进程软中断通信：调用kill及signal函数编写一个程序，父进程生成子进程，父进程发送信号并等待，子进程接收信号并完成某种功能，然后自我终止并唤醒父进程。
2、进程管道通信：编写一个程序，建立一个pipe，同时父进程产生一个子进程，子进程向pipe中写入一个字符串，父进程从中读出，并每隔3秒输出打印一次。
实验程序框图：1、软中断通信:2、管道通信（即：cool函数功能）：四、实验程序：#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> void cool( ); --函数申明main( ){ int jincheng;while((jincheng=fork()) ==-1); --建立子进程，不成功则空循环if(jincheng==0) --建立子进程成功{ printf("\n the child's pid is %d\n",getpid());--输出打印子进程id值signal(17,cool); --接收父进程发来的信号sleep(5); --等待5秒exit(0); --自我终止}else{printf("\n the parent's pid is %d\n",getpid());--输出打印父进程id值sleep(1); --等待1秒printf("\n child,I have sent a signal.\n"); --通知子进程kill(jincheng,17); --发送信号给子进程wait(0); --等待子进程结束}}void cool( ){ int guandao[2],pid,i;char output[70],input[70];printf("\n yes,father!I have recieved the signal.\n)"; --子进程收到信号pipe(guandao); --建立管道while((pid=fork())==-1); --建立子进程，不成功则空循环if(pid==0) --建立子进程成功{ sprintf(output,"\n father,I am sending message!\n)"; --写字符串write(guandao[1],output,40);exit(0); --自我终止}else{ wait(0); --等待子进程结束read(guandao[0],input,40);for(i=0;i<4;i++){ printf("\n %s" ,input);sleep(3);}exit(0); --进程终止--向写管道里写字符串--从读管道里读字符串--打印四次--输出打印字符串--等待3秒五、实验运行结果:六、实验心得:通过这次实验，让我了解了Linux中编译器的使用，对Linux进程的管理有了进一步的认识，学会了一些函数的应用。
实验四 进程管道通信
（2）读管道 在管道创建后，希望从管道中读取数据的进程使用 读文件描述符fd[0]作为参数，调用read( )系统调用。 #include <unistd.h> ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbytes); 返回：读到的字节数，若已到文件尾为0，若出错为-1。 （3）写管道 向管道中写入数据的进程使用写文件描述符fd[1]作 为参数，调用write( )系统调用。 #include <unistd.h> ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t nbytes); 返回：若成功为已写的字节数，若出错为-1。
管道分为无名管道和有名管道。无名管道没有 名字，所以只能提供给进程家族中的父子进程间通 信使用，而有名管道则用于没有家族关系的任意两 个进程之间的通信。 实现无名管道的传统方法是利用文件系统机制， 把管道看作是一个打开的文件， 因此它有一个i节点和两个文件表项。 （1）创建一个管道 管道是由使用pipe系统调用而创建的。#include <unistd.h> int pipe(int fd[2]); 返回：成功为0，出错为-1 经由参数fd[]返回两个文件描述符：fd[0]为读端， fd[1]为写端。
操作系统实验指导 －以Linux系统为主
实验四 进程的管道通信
一、实验目的 （1）了解Linux系统中进程通信的基本原理。 （2）了解和掌握管道通信机制。 二、实验预备知识 管道是UNIX系统中最早为两个进程之间提供 的一种通信机制。管道是一种单向的、先入先出的、 无结构的、大小固定的通信通道。写进程在管道的 一端写入数据，读进程从管道的另一端读出数据。 如果两个或多个进程同时对一个进程进行读பைடு நூலகம்，那 么这些进程必须使用锁机制或者信号量机制对其进 行同步。
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}
else
{
wait(0);
if((r=read(fd[0],s,50))==-1)
printf("can not read pipe\n");
else printf("%s\n",s);
}
}
\\创建管道
\\创建子进程p1
\\p1抢上CPU
\\p1将字符串写入管道
\\撤销进程
\\父进程抢上CPU
内蒙古师大计算机与信息工程学院
《操作系统》课程实验报告
实习题目
实验二
基于管道的进程通信
指导教师
职称
学生姓名
学号
日期
实现工具
C语言
实现环境
Linux
实习内容（功能、目标）
内容：
编写一段程序，使用系统调用pipe()创建一无名管道，同时父进程创建一个子进程p1；并使子进程通过管道向父进程传递数据“p1 process is sending data to father.”，父进程通过管道接收到该字符串后输出。
char buf[50],s[50];
pipe(fd);
while((p1=fork())==-1);
if(p1==0)
{
sprintf(buf,"p1is sending data to father.");
printf("childp1!\n");
write(fd[1],buf,50);
sleep(5);
\\父进程从管道中读取字符串失败
\\读取成功输出字符串
结果分析（含实现中出错原因分析）
思考问题：
（１）为什么要在父进程与子进程之间通过管道同步传递数据？不同步而任意写入或读取数据结果如何？
答：因为子进程将字符串写入管道向父进程发出信号，然后父进程从管道中读取字符串。不同步有可能不能读到字符串。
（２）若两个子进程通过管道分别向父进进程传递数据，则如何实现，同时注意查看执行结果，父进程读取各子进程传来的数据顺序如何？（注意各子进程间利用lockf()加锁互斥向管道写入数据）
目的：
创建无名管道，实现基于管道的进程间数据通信，掌握管道通信的方法及特征；并进一步理解互斥与同步的含义。
要求：
（１）掌握系统调用pipe()的使用方法及其功能，理解管道通信原理；
（２）掌握利用系统调用exit()和wait()实现父进程与子进程之间的同步，理解同步的含义。
实现的思想、方法和技术（含数据结构、算法）
答：两个子进程互斥的将信息写入管道。，子进程与父进程仍是同步指导教师评语、评分评源自：指导教师：年月日
1.通过管道实现子进程和父进程之间的通信。
2.子进程与父进程之间实现同步。
3.子进程将信息写入管道并向父进程发出信号，父进程接到信号后从管道中读取信息，并将信息输出，如果读取失败则输出“读取失败”
主要代码
注释
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
int r,p1,fd[2];