課程實驗報告課程名稱計算機操作系統班級網絡102班實驗日期2013.4.11姓名李東亮學號201007118實驗成績實驗名稱實驗4進程通信實驗目的及要求1、 加深理解進程通信的方法與原理；2、 掌握如何利用管道機制、消息緩沖隊列、共享存儲區機制進行進程間的通信。實驗環境操作系統：Win732位虛擬機：VmwareLinux系統：ubuntu11.10實驗內容1、 了解系統調用pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()、shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()的功能和實現過程。2、 編寫一C語言程序，使其用管道來實現父子進程間通信。子進程向父進程發送字符串“issendingamessagetoparent!”；父進程則從管道中讀出子進程發來的消息，并將其顯示到屏幕上，然后終止。3、 運行該程序，觀察、記錄并簡單分析其運行結果。1.管道是基于文件描述符的通信方式，當一個管道建立時，它會創建

調試過程及實驗結果兩個文件描述符fds[0]和fds[1],其中fds[0]固定用于讀管道，而fd[1]固定用于寫管道，這樣就構成了一個半雙工的通道，管道關閉時只需將這兩個文件描述符關閉即可，可使用普通的close函數逐個關閉各個文件描述符，創建管道可以通過調用pipe來實現。調試過程及實驗結果msgget()系統調用格式intmsgget(key_tkey,intmsgflg);功能：獲取與某個鍵關聯的消息隊列標識。消息隊列被建立的情況有兩種： (1)如果鍵的值是IPC_PRIVATE。(2)或者鍵的值不是IPC_PRIVATE，并且鍵所對應的消息隊列不存在，同時標志中指定IPC_CREAT。參數定義key：消息隊列關聯的鍵。msgflg:消息隊列的建立標志和存取權限msgsnd()和msgrcv()系統調用格式intmsgsnd(intmsqid,constvoid*msgp,size_tmsgsz,intmsgflg);ssize_tmsgrcv(intmsqid,void*msgp,size_tmsgsz,longmsgtyp,intmsgflg);功能：在消息隊列上進行收發消息。為了發送消息，調用進程對消息隊列必須有寫權限。接收消息時必須有讀權限。參數定義msqid:消息隊列的識別碼。msgp:指向消息緩沖區的指針，此位置用來暫時存儲發送和接收的消息，是一個用戶可定義的通用結構，形態如下structmsgbuf{longmtype;/*消息類型，必須>0*/charmtext[100];/*消息文本*/};msgsz:消息的大小。msgtyp：從消息隊列內讀取的消息形態。如果值為零，則表示消息隊列中的所有消息都會被讀取。msgctl()系統調用格式intmsgctl(intmsqid,intcmd,structmsqid_ds*buf);功能：在指定的消息隊列上執行某種控制操作。參數定義msqid：消息隊列識別碼。shmget()用于創建(或者獲取)一個由key鍵值指定的共享內存對象，返回該對象的系統標識符：shmid；系統調用格式：shmid=shmget(key,size,flag)該函數使用頭文件如下：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>參數定義 intshmget(key,size,flag); key_tkey;intsize,flag;其中，key是共享存儲區的名字；size是其大小(以字節計)；flag是用戶設置的標志，如IPC_CREAT。IPC_CREAT表示若系統中尚無指名的共享存儲區，則由核心建立一個共享存儲區；若系統中已有共享存儲區，便忽略IPC_CREATshmat()共享存儲區的附接。從邏輯上將一個共享存儲區附接到進程的虛擬地址空間上。用于建立調用進程與由標識符shmid指定的共享內存對象之間的連接。系統調用格式：virtaddr=shmat(shmid,addr,flag)該函數使用頭文件如下：#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>參數定義char*shmat(shmid,addr,flag);intshmid;/*SHM標識符*/char*addr;/*相當于偏移量*/intflag;/*標志*shmt()用于斷開調用進程與共享內存對象之間的連接，成功時返回0,失敗時返回-1。系統調用格式： 一intshmdt(shmaddr)char*shmaddr;/*采用shmat函數的返回值*/shmctl()共享存儲區的控制，對其狀態信息進行讀取和修改。用于對已創建的共享內存對象進行查詢、設置、刪除等操作。系統調用格式：shmctl(shmid,cmd,buf)該函數使用頭文件如下:#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>參數定義intshmctl(shmid,cmd,buf);intshmid;/*由shmget獲取的SHM的標識符*/ intcmd;/*將對SHM進行的控structshmid_ds*buf;/*存放操作數*/2.用vi編輯器編寫代碼：運行結果:

gcc-g-'Wdllpipe*c-opipeldl^ltdongliaRg:~$，/pipeissendingamessagetoparent!.ldl^li(iDngliarbg:~$￡3.先是創建一個管道，再通過fork()函數創建一子進程，該子進程會繼承父進程所創建的管道。，為了實現父子進程之間的讀寫，只需把無關的讀端或寫端的文件描述符關閉即可。例如在圖8.5中把父進程的寫端fd[1]和子進程的讀端fd[0]關閉。這時，父子進程之間就建立起了一條“子進程寫入父進程讀”的通道。總結-只有在管道的讀端存在時向管道中寫入數據才有意義。否則，向管道中寫入數據的進程將收到內核傳來的SIFPIPE信號(通常Brokenpipe錯誤)。-向管道中寫入數據時，linux將不保證寫入的原子性，管道緩沖區一有空閑區域，寫進程就會試圖向管道寫入數據。如果讀進程不讀取管道緩沖區中的數據，那么寫操作將會一直阻塞。-父子進程在運行時，它們的先后次序并不能保證，因此，在這里為了保證父進程已經關閉了讀描述符，可在子進程中調用sleep函數附錄#include<stdio.h>//printf#include<stdlib.h>//exit#include<unistd.h>//pipe#include<string.h>//strlen#include<pthread.h>//pthread_createintmain(){intfd[2];intpid=0;charstr[]="issendingamessagetoparent!";charreadbuf[1024];if(pipe(fd)<0){printf("pipeerror!\n");}if((pid=fork())<0){printf("forkerror!\n");}elseif(pid==0){//closere