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. . 操作系统课程设计报告 —进程通信技术集成演示系统 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 成 绩： 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、课题设计意义 1 二、课题任务 1 三、系统技术方案 2 3.1 技术路线解析 2 3.2 系统调用解析 3 四、系统设计 5 4.1 程序结构 5 4.2 功能流程图 6 五、运行与测试： 8 5.1 运行环境 8 5.2部分运行截图 9 六、总结及改进意见： 11 七、附录： 11 . 一、课题设计意义 进程通信是指进程之间的信息交换。由于进程的互斥与同步，需要在进程间交换一定的信息。Linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力ATT的贝尔实验室及BSD（加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心）在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“system V IPC”，通信进程局限在单个计算机内；后者则跳过了该限制，形成了基于套接口(socket)的进程间通信机制。 Linux则把两者继承了下来，如图示： 图1 linux IPC机制 该系统中进程间通信的几种主要手段如下： 信号（signal）：同于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身。 管道（pipe）及有名管道（named pipe）：管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信。 通过对该系统功能的设计开发，有助于对Linux相关通信技术内部运行机制建立直观的理解。 二、课题任务 开发linux C程序，该程序集成软中断通信和管道通信范例，并以清晰的运行界面加以演示，具体要求： 1.编写实现软中断通信的程序模块。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发出的中端信号，当父进程接收到这两个软中断信号中的一个后，父进程用系统调用kill()向两个子进程分别发送整数值为16和17的软中断信号，子进程获得对应软中信号后，分别输出下列信号后终止： Child process 1 is killed by parent!! Child process 2 is killed by parent!! 2.编写实现无名管道通信的程序模块。使用系统调用pipe()建立一条管道线，两个子进程分别向管道各写一句话： Child process 1 is sending a message! Child process 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，分别显示在屏幕上。要求：父进程先接收了子进程P1发来的消息，然后接收子进程P2发来的消息。 3.编写一个有名管道程序模块，一个客户端从键盘循环读一系列字符，将这些字符和发送者的pid发送给服务器进程，让其统计输入的是字符还是数字，分别多少个。完成后再向客户进程发回服务的结果，由客户进程输出。 三、系统技术方案 3.1 技术路线解析 程序软中断通信及管道通信的拟实现方式： （1）软中断通信：使用系统调用fork()创建两个子进程，再在父进程中使用系统调用signal()接收键盘发出的软中断信号，在接收到信号前，父进程及两个子进程都通过while(flag!=0)阻止其继续运行。一旦接收到软中断信号，flag=0，父进程使用系统调用kill()分别向子进程发送信号。子进程接收到信号后，向屏幕输出相应的信息后结束进程。 （2）无名管道通信：首先使用系统调用pipe()建立无名管道，再使用系统调用fork()创建两个子进程，首先让pid2通过while(flag!=0)停止运行，pid1在管道内写入相应信息后，发送信息给pid2，使flag=0，pid2继续运行后结束进程，父进程通过wait(0)接收到pid1结束的信号，读取管道内的信息并打印出来。pid2也在管道中写入相应信息后结束进程，父进程同样通过wait(0)接收到pid2结束的信号，读取管道内的信息并打印出来. （3）有名管道通信：使用系统调用open()以可读可写方式创建文件，再使用fork()创建子进程作为客户端，父进程作为服务器端。客户端从循环读一系列字符，使用mkfifo()创建有名管道并写入字符串后睡眠3秒，服务器端接收字符串后，统计