进程间基于共享存储区的通信操作系统实验报告.doc

PAGE PAGE １ 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 实验五 进程间基于共享存储区的通信 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系统 实习内容（功能、目标） 实验目的： 系统了解linux系统的通信机构IPC ，掌握IPC中共享存储区通信机制，理解共享存储区通信的方法及特征。 实验内容： 　　　　　编写一段程序，同时父进程创建两个子进程p1和p2；并使子进程p1与子进程p2通过共享存储区相互发送数据(５１２字节)。掌握系统调用shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()的使用方法及其功能，理解共享存储区通信原理；系统理解linux 的三种通信机制。 实现的思想、方法和技术（含数据结构、算法） 编写一段程序，同时父进程创建两个子进程p1和p2；并使子进程p1与子进程p2通过通过共享存储区相互发送数据（512）。linux系统的通信机构IPC中消息通信机制提供四个操纵共享存储区的系统调用。shmget()的主要功能是建立新的共享存储区或返回一个已存在的共享存储区描述字，shmat(shmid,addr,flag)的主要功能是将物理共享区附接到进程虚拟地址空间，其中shmid是shmget()共享存储区描述字,addr等于0有系统自动选址进行附接，flag置0既能读又能写。shmdt()的功能是断接一个共享存储区，shmctl()的主要功能是查询及设置一个共享存储区状态和有关参数。使用以上的系统调用不仅减少了数据流动带来的硬件开销，还是批次的通信不仅仅局限于接受和发送数据，还可以操作彼此的某些虚拟存储区。 主要代码 注释 #includesys/types.h #includesys/ipc.h #includesys/shm.h #includestdio.h #includestdlib.h #define SHMKEY 90 #define K 50 int shmid; main() { int i,*pint,p1,p2; char *addr; while((p1=fork())==-1); if(p1==0) { for(i=0;i20;i++) shmid=shmget(SHMKEY,K,0777|IPC_CREAT); addr=shmat(shmid,0,0); printf(\naddr 0x%x\n,addr); pint=(int*)addr; for(i=0;i20;i++) *pint++=i; pint=(int*)addr; *pint=20; while(*pint==20); for(i=0;i=26;i++) printf(%c\n,*pint++); shmctl(shmid,IPC_RMID,0); exit(0); } else { while((p2=fork())==-1); if(p2==0) { shmid=shmget(SHMKEY,K,0777); addr=shmat(shmid,0,0); pint=(int*)addr; while(*pint==0); for(i=0;i20;i++) printf(%d\n,*pint++); pint=(int *)addr; for(i=91;i=64;i--) *pint++=i; pint=(int *)addr; *pint=0; shmctl(shmid,IPC_RMID,0); exit(0); } } } //共享存储区所用的头文件 //全局变量shmid //外部函数声明 //建立进程1 //建立256字节共享区SHMKEY //共享区首地址 //通过循环往共享区内写入依次数字1～24 //共享区第一个字中写入长度24，以便接收进程读 等待接收进程读 //取共享存储区SHMKEY的id 连接共享区 //共享区的第一个字节为零时，等待，因为还没写完 打印共享区中的内容 结果分析（含实现中出错原因分析） 实验心得： ［思考问题］ （1）共享存储区与消息通信有何区别？ 答：消息通信需要一个建立消息队列，发送消息的进程组织一个消息挂在消极队列上，另一个进程从消息队列上摘下消息；而共享存储区通信则需要发消息的进程先申请一个共享存储区将自己要发送的消息存入共享存储区，然后将指向存储区首地址的指针传给另一个进程，然后接收进程从共享存储区中