1、實驗二 進程和進程通信實驗報告僅供參考僅供參考！（一）實驗目的n 通過使用進程和進程通信方面的系統(tǒng)調用的，加深理解有關進程方面的基本概念。通過實驗對進程有進一步的感性認識，掌握系統(tǒng)V的IPC機制。 （二）實驗題目n 1設計一個程序，創(chuàng)建一個子進程，使父子進程合作，協調地完成某一功能。要求在該程序中還要使用進程的睡眠、進程圖象改換、父進程等待子進程終止、信號的設置與傳送（包括信號處理程序）、子進程的終止等有關進程的系統(tǒng)調用。n 2利用UNIX的消息通信機制、共享內存機制（要用信號燈實施進程間的同步和互斥）實現兩個進程間的數據通信。具體的通信數據可從一個文件讀出，接收方進程可將收到的數據寫入一個新

2、文件，以便能判斷數據傳送的正確性（對文件操不熟悉的同學可不必通過讀寫文件，只要鍵盤輸入和輸出至屏幕進行比較即可）。 （藍字部分對一般同學不作要求）（三）實驗報告要求n 要求在實驗室當場調試完成，經老師檢查通過，登記，實驗報告可免做。n 對于因特殊情況，不能到實驗室上機的同學，可在自己的Linux機器上機，但要求寫實驗報告，包括題目、數據結構的說明，畫出程序框圖，在源程序中加入注釋，說明程序的測試方法和測試結果，以及實驗總結或體會。n 在實驗報告中要有一幅Linux系統(tǒng)運行的截圖，截圖中要注釋實驗者的姓名或學號。實驗報告不要做壓縮文件。n 為了截圖，可以建立以學號為用戶名的帳號，或在命令行中輸入

3、姓名或學號（會顯示出錯，沒有關系），或在程序加入注釋，再對其截圖。n 至少要完成一道實驗題。一、運行程序（一）、數據結構說明和程序框圖1、數據結構說明main()函數：子進程的創(chuàng)建都是在main()函數里面；signalfun(),是信號SIGUSR1對應的處理函數；writetofile函數，是對一個文件寫如一定的內容的函數；readfromfile,是從一個文件里面讀取內容的函數。2、程序框圖如下：開始Fork()輸入字符，并寫入文件結束YesNo子進程讀取父進程寫入的文件，并處理，處理后寫回文件子進程結束后，從文件讀取子進程處理結果，顯示結果向子進程傳送信號，并阻塞本身，等待子進程結束初

4、始化處理后是數據字符？進程圖像轉換NoYes（二）、源程序1、父子進程程序#include <sys/types.h>#include <signal.h>main()int pid,status = 1;void func();signal(SIGUSR1,func); /* 預置信號處理程序,將SIGUSR1設置為func函數的功能*/while (pid=fork( )=-1);if (pid) /* 父進程 */printf("It is the parent process.n");printf("Parent: will sen

5、d signal.n");kill(pid,SIGUSR1); /* 發(fā)送信號,即發(fā)送執(zhí)行func函數的信息 */pid = wait(&status); /* 父進程等待子進程終止 */printf("Child process %d,status=%d n",pid,status);else /* 子進程 */sleep (2); /* 等待接受信號 */printf("It is the child process.n");printf("Child：signal is received.n");execvp

6、("pwd",(char*)0); /* 映像改換,顯示當前工作區(qū),exevcp不用給出具體路徑,(char*)0指向pwd命令 */printf("execl error.n"); /* 映像改換失敗 */exit(2);printf ("Parent process finish. n"); void func ()system("date");2、消息通信機制/* msgcom.h */#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include &

7、lt;sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#define MSGKEY 5678struct msgtypelong mtype;int text;#include "msgcom.h"main()/* 請求進程 */struct msgtype buf;int qid,pid;qid=msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666);/* MSGKEY為約定的消息隊列關鍵字,訪問控制權限為0666 */buf.mtype=1;/* 請求進程發(fā)送消息標識為1 */buf.text=pid=getpid();/* 請求進程發(fā)

8、送消息內容為進程標識 */msgsnd(qid,&buf,sizeof(buf.text), IPC_NOWAIT|04000);/* 發(fā)送消息正文長度為buf的大小 */msgrcv(qid,&buf,512,pid,MSG_NOERROR);/* 指定接收mtype=pid的信息，即請求進程發(fā)送給服務器處理后的信息 */printf("Request received a massags from server, type is: %dn",buf.mtype);#include "msgcom.h"main()/* 服務器進程 */

9、struct msgtype buf;int qid;if(qid=msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666)= -1)return(-1); /* 出錯處理 */while(1)msgrcv(qid,&buf,512,1,MSG_NOERROR);/* 接收所有請求進程發(fā)送的消息 */printf("Server receive a request from process %dn",buf.text);buf.mtype=buf.text;/* 將請求進程的標識數作為mtype的值，以便于請求進程識別 */msgsnd(qid,&buf,

10、sizeof(int),IPC_NOWAIT|04000);/* 將消息發(fā)送給請求進程 */3、共享內存機制#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/sem.h>#include <sys/shm.h>#include <stdio.h>#define SHMKEY 18001 /* 共享內存關鍵字 */#define SHMKEY2 18002#define SIZE 1024 /* 共享內存長度 */#define SEMKEY1 19001 /* 信號燈組1關

11、鍵字 */#define SEMKEY2 19002 /* 信號燈組2關鍵字 */#define SEMKEY3 19003 /* 信號燈組3關鍵字 */static void semcall(sid,op)int sid,op;struct sembuf sb;sb.sem_num = 0;/* 信號燈編號0 */sb.sem_op = op;/* 信號燈操作數加1或減1 */sb.sem_flg = 0;/* 操作標志 */if(semop(sid,&sb,1) = -1)perror("semop"); /* 出錯處理 */;int creatsem(key)

12、 /* 信號燈組創(chuàng)建及初始化程序 */key_t key;int sid;union semun /* 如sem.h中已定義，則省略 */int val;struct semid_ds *buf;ushort *array; arg;if(sid=semget(key,1,0666|IPC_CREAT)=-1)/* 創(chuàng)建1個關鍵字為1的信號燈組,訪問控制權限為0666 */perror("semget"); /* 出錯處理 */arg.val=1;/* 初值為1 */if(semctl(sid,0,SETVAL,arg)=-1)/* 將信號燈組的第一個信號燈的初值置1 */

13、perror("semctl"); /* 出錯處理 */return(sid);void P(sid)int sid;semcall(sid,-1); /*對關鍵字為sid信號燈組值減1，相當于wait */void V(sid)int sid;semcall(sid,1); /*對關鍵字為sid信號燈組值加1，相當于signal */main()char *segaddr,*segaddr2;int segid,segid2,sid1,sid2,sid3; if(segid=shmget(SHMKEY,SIZE,IPC_CREAT|0666)=-1) /* 創(chuàng)建共享內存段

14、 */perror("shmget"); /* 出錯處理 */if(segid2=shmget(SHMKEY2,SIZE,IPC_CREAT|0666)=-1) /* 創(chuàng)建共享內存段2 */perror("shmget"); /* 出錯處理 */ segaddr=shmat(segid,0,0); /* 將共享內存映射到進程數據空間 */segaddr2=shmat(segid2,0,0); /* 將共享內存2映射到進程數據空間 */sid1=creatsem(SEMKEY1); /* 創(chuàng)建三個信號燈，初值為1 */sid2=creatsem(SEMKE

15、Y2);sid3=creatsem(SEMKEY3);P(sid2); /* 置信號燈2值為0，表示緩沖區(qū)1空 */P(sid3); /* 置信號燈3值為0，表示緩沖區(qū)2空 */if(!fork()if(!fork()while(1) /* 子進程的子進程，接收和輸出 */P(sid3);printf("Received from Parent: %sn",segaddr2);printf("Received from Grandparent: %sn",segaddr);V(sid1);while(1)/* 子進程，輸入和存儲 */ P(sid2);scanf("%s",segaddr2);V(sid3);while(1) /* 父進程，輸入和存儲