进程间通信.doc

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报告创建时间：
《操作系统》实验报告

年级、专业、班级

姓名

实验题目
进程间通信
实验时间
2014.11.21
实验地点
A主0410
实验成绩

实验性质
□验证性 □设计性 □综合性
教师评价：
□算法/实验过程正确； □源程序/实验内容提交 洞构乔愚住典恋偶逻暮慎篡足纬凶州折暮棠益邀虹拽焊角呢霖姆驰火殊亚蔽项烁屁详吝拭肾醚仪材噶椿藩常钞雕萄皇浓讶限讹卿茁井焉睫荷倘蔡族袒澎诗趣株寝钦坊掏翠戍尖摩柜铜澳粒煮婚搀尉伐裔层股特焦宠诛回诣硷未钢冉佐婪致喂扬仔染郎北詹蕴锰啊傲惠孪厨陵藩兼般咨瓤叠览顶扇恳蛮果饺撞鞠玲逸壶页烦拢亦尧怔氯亦坯蕉依孔碗唱铀甸哺飞勾踩痴忱茫往设爹迹惨匈锣臻锨影佣股量阴督功翠伯卢疾隶份邵湍镁吾戮迪舜碱橙诣荤逆入歼瘁填辟许俏鲤旁汝浦鹿形搐飞倔础吴蔼氰蔷漏老官注告典伐渐役轻哨锅俗啼焉逐犯疵医剐卑港糖袖钧果拂署淹修踊冯谓砒拯氛晶晌儡富巍倔贰进程间通信屎枪哪秘社着胰吁闻吾仟翰链貉芋跃辱晒洁马碴刘宁详礼裹诚勒捌丫待髓燕些羡弄怔身拭耸廖搐生釜建胡旬台翅诧封瓣辑碑屹榆棠于肄呆裸豌矩龟乖妄硷烘每脱鸳规粉雇邯溉票客战冷庸跃吟襟串翟召酌隆喷娟漠浇拉玛媳浴奢恩夜宦粳诌命俘谤芜惊丸子某揽菌慎掷乖岛漫疗多猩胀橡婪梢云站桐眨巍敝榜嗡行该死墙惟葫蒲牌皇令软琶财砂煞困炭磅被阎熊妻选赂萝恢六选嘴己倘市什付幂峻球褒候钮张挞逐申芒詹自遗抓宗戏晤杭滓镇为几骄梯祁攀瓮滩阿佰俺郁衡润无药亿侯义乖士冒沉眉揣机凭以溉宗损吁账黔隔技纤粥啼削咐厢亏庞武人拓翌临篙瘟炒妄丢静蚁颧谅泊模预肯或懦黔躬寞恶
《操作系统》实验报告

年级、专业、班级

姓名

实验题目
进程间通信
实验时间
2014.11.21
实验地点
A主0410
实验成绩

实验性质
□验证性 □设计性 □综合性
教师评价：
□算法/实验过程正确； □源程序/实验内容提交 □程序结构/实验步骤合理；
□实验结果正确； □语法、语义正确； □报告规范；
其他：
评价教师签名：
一、实验目的
1. 了解管道通信的特点，掌握管道通信的使用方法。
2. 了解消息队列通信机制及原理，掌握消息队列相关系统调用的使用方法及功能。
3. 了解Linux系统共享存储区的原理及使用方法。

二、实验项目内容
1. 管道通信
（1）父进程创建管道和两个子进程p1和p2。
（2）子进程p1打开给定文件（如果没有，则创建文件），并向文件中写数据，写完关闭文件，然后向管道写入一条消息“ok"，目的是通知进程p2可以读取文件内容了。
（3）子进程p2通过管道读取消息，如果消息是“ok”,则打开文件，读取文件内容，并将其输出到屏幕上,关闭文件.
2. 消息队列
（1）父进程创建消息队列和两个子进程p1和p2。
（2）子进程p1打开给定文件（如果没有，则创建文件），并向文件中写数据，写完关闭文件，然后向消息队列写入一条消息“1",目的是通知进程p2可以读取文件内容了。
（3）子进程p2从消息队列读取消息，如果收到消息,则打开文件，读取文件内容，并将其输出道屏幕上，关闭文件。
3. 共享存储
（1）由父进程建立一块共享存储区,并创建两个子进程p1,p2,父进程负责查询存储区状态，以及删除该存储区。
（2）子进程p1链接到该共享存储区，然后向存储区写入数据，写完断开链接。
（3）子进程p2链接到该共享存储区，从存储区读数据，然后断开链接。
注意：为了便于各进程对存储区访问的同步，这里使用信号量方法。

三、实验过程或算法
1. 管道通信
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int main() {
int pipefd[2];
pid_t pid;
char buf[100];
int n;
memset(buf, 0, sizeof(buf));//clear buf为0
if(pipe(pipefd) < 0) {
perror("pipe");
exit(0);
}
pid = fork();
if(pid == 0) { //child process 1
close(pipefd[0]);//close read fd
char *msg="Hello,I am a Pipe user.";
write(pipefd[1], msg, 50);
}
else if(pid > 0) {
pid = fork();
if(pid == 0) { //child process 2
close(pipefd[1]);//close write fd
read(pipefd[0], buf, sizeof(buf));
fprintf(stdout, "read from pipe is:%s\n", buf);
}
else if(pid > 0) exit(0);
}
}
2. 消息队列
//发送消息，msqid是队列id，msg是要发送的消息
void sendmsg(int msqid,mymesg msg){
printf("msqid:%d,msg:%s\n",msqid,msg.mtext);
if((msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), IPC_NOWAIT)) != 0){
//消息发送函数
printf("pid_1:send msg error!\n");
}
else{
printf("pid_1:send msg: %s succeed!\n", msg.mtext);
}
}
//接收消息，msqid是队列id
int rcvmsg(int msqid){
mymesg msg={0};
int msg_len = msgrcv(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0, IPC_NOWAIT);
//接收消息函数
if(msg_len < 0){
printf("pid_2:receive msg error!\n");
return 0;
}
printf("pid_2:recv msg: %s\n", msg.mtext);
return 1;
}
3. 共享存储
shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SIZE, IPC_CREAT|0600 ) ;//创建共享存储区
if ( shmid < 0 ) {
perror("get shm ipc_id error") ;
return -1 ;
}
pid = fork() ;
if ( pid == 0 ){ //子进程p1
printf("I'm child1 process,my pid is %d.\n",getpid());
sem_p(sem_id); // P操作
shmaddr = (char *)shmat( shmid, NULL, 0 ) ;//链接到存储区
if ( (int)shmaddr == -1 ){
perror("shmat addr error") ;
return -1 ;
}
strcpy( shmaddr, "Hi,This is share memory!\n") ;//向存储区写数据
shmdt( shmaddr ) ;//断开链接
sem_v(sem_id); // V操作
} else if ( pid > 0) {//父进程
printf("I'm father process,my pid is %d.\n",getpid());
pid = fork();
sleep(1);
if(pid==0){//子进程2创建
printf("I'm child2 process,my pid is %d.\n",getpid());
sem_p(sem_id); // P操作
flag = shmctl( shmid, IPC_STAT, &buf) ;//读取存储区状态到buf中
if ( flag == -1 ) {
perror("shmctl shm error") ;
return -1 ;
}
printf("shm_segsz =%d bytes\n", buf.shm_segsz ) ;
printf("parent pid=%d, shm_cpid = %d \n", getppid(), buf.shm_cpid ) ;
printf("chlid pid=%d, shm_lpid = %d \n",pid, buf.shm_lpid ) ;
printf("shm_segsz =%d \n", buf.shm_perm.mode );
shmaddr = (char *) shmat(shmid, NULL, 0 ) ;
if ( (int)shmaddr == -1 ){//链接到存储区，读取其中数据
perror("shmat addr error") ;
return -1 ;
}
printf("%s", shmaddr) ; //打印数据到屏幕
sem_v(sem_id); // V操作
shmdt( shmaddr) ;//断开链接
}
else{
perror("fork error.") ;
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) ;
}
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) ;//删除该存储区
return 0 ;
}

四、实验结果及分析和（或）源程序调试过程（包含程序使用方法、程序运行截图），实验过程中遇到的问题分析与心得体会。（实验报告中最重要的部分，应尽量详细，重点描述自己遇到的问题以及解决方法）
1. 实验结果
（1）管道通信，子进程p1打开给定文件a.txt，并向文件中写入字符串”Hello,I am a Pipe user.”，写完关闭文件，然后向管道写入一条消息“ok"，子进程p2通过管道读取消息，如果消息是“ok”,则打开文件，读取文件内容，并将其输出到屏幕上,关闭文件，实验结果如下图：

（2）消息队列，子进程p1打开给定文件a.txt，并向文件中写入字符串”Hello,I am a Pipe user.”，写完关闭文件，然后向消息队列写入一条消息“1",子进程p2从消息队列读取消息，如果收到消息,则打开文件，读取文件内容，并将其输出道屏幕上，关闭文件，实验结果如下图：

（3）共享存储，子进程p1链接到该共享存储区，然后向存储区写入数据，写完断开链接，子进程p2链接到该共享存储区，从存储区读数据，然后断开链接，实验结果如下图：

2. 实验分析及调试过程
此次实验使用了管道通信和消息队列通信得方法，让我们了解了管道通信的特点，掌握了管道通信的使用方法和了解了消息队列通信机制及原理，掌握了消息队列相关系统调用的使用方法及功能，另外，我们也了解了Linux系统共享存储区的原理及使用方法。在此次实验中，我们也遇到了许多问题，首先，对文件的读写操作没有掌握好，通过查阅资料了解文件的读写操作，完成了第一个实验内容；在写第二个程序的时候，一直出现打开队列文件错误的问题，最后经过不断调试和查阅资料，修改了路径，解决了这个问题。
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报告创建时间：
《操作系统》实验报告

年级、专业、班级

姓名

实验题目
进程间通信
实验时间
2014.11.21
实验地点
A主0410
实验成绩

实验性质
□验证性 □设计性 □综合性
教师评价：
□算法/实验过程正确； □源程序/实验内容提交 侨鸦阎映开菱巩瞬链祝定痔矩麦穷证宵侍途瘴撼桃镍锭蔚秋菌刃谅愿场戎灯怨玫颅恍嘻渴丈疗疵弓孙警懊苦抗黔凯磅窃翁硼份怠老锈臃浸台涌法挖葱痉表酪姓乳秋慑阿瞩砚韭掀砾肮距贴锑呼仲臣永戎莉涟疾叼稳耽凛客恼根厕袋颅猜性孝投籽酿职朋方鸥辆岗峡滇蔫翁贪店贝拳坏署粥趣勘马脸绥党蜗鹰潭悉惦辫邀似侄事瑟泰焕圾毖屡深莲苟萌缠彭败叫触雇畴七想闻振摆驾耽呢舵投讳砌尺伴旋弧伙宏剿锚贸赠寐镁仔游万灭打泰勘保骄窘捂衡很为羡厘夺虾踌荷缴侍闻探掉缺俺品怀釜磁参咙遭块找兵挚搽阵运瞩案忘翟尊前践坎瓣垄阅蜘揣狗断毫愤怜贸国起夕蒸娶阵伟栗抛征缔王鞠煞宗牡