BX121028俞佳星实验4 Linux进程间通信.doc

电子信息学院 实验报告书 课程名：《操作系统原理实验》 题 目： 实验4 Linux进程间的通信 实验类别： 【设计】 班 级： BX1 学 号： 姓 名： 评语：实验态度：认真（ ） 一般（ ） 差（ ） 评语： 实验态度：认真（ ） 一般（ ） 差（ ） 实验结果：正确（ ） 部分正确（ ）错（ ） 实验理论：掌握（ ） 熟悉（ ） 了解（ ） 不懂（ ） 操作技能：强（ ） 一般（ ） 差（ ） 实验报告：好（ ） 一般（ ） 差（ ） 成绩： 指导教师： 苏庆刚 批阅时间 2014年 11月12日 实验内容 1．了解系统调用pipe()的功能和实现过程。 2．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P2，后P1）。 3．运行该程序，观察、记录并简单分析其运行结果。 实验目的与要求 学习如何利用管道机制进行进程间的通信，以加深对通信机制的理解 实验环境 Red Hat Linux 9；用户名：root，密码：123456 实验步骤 1、实验准备知识 （1）什么是管道 Linux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Linux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。 （2）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、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。 （5）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;