操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)程通信管理

1、漳州師范學(xué)院實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告班級同組人13網(wǎng)絡(luò)1 班 學(xué)號1308990337姓名成績實(shí)驗(yàn)日期課程名稱：操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)題目：進(jìn)程通信管理1.加深理解進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的概念，認(rèn)識多進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)；2.觀察進(jìn)程爭奪資源的現(xiàn)象，分析其進(jìn)程和原因，學(xué)習(xí)解決進(jìn)程互斥實(shí)驗(yàn)的方法；目的與 3. 了解 Linux 系統(tǒng)中多進(jìn)程之間通過軟中斷通信以及管道通信基本原要理和應(yīng)用方法；求PC 兼容機(jī)。 Window xp 以上操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的配置第 1頁閩 南 師 范 大 學(xué)1.軟中斷通信編制一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用 fork() 創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程， 再用系統(tǒng)調(diào)用 signal （）讓父進(jìn)程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按 c

2、trl+c 鍵），當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用 kill （）向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕捉到信號后，分別輸出下列信息后終止：child process 1 is killed by parent!child process 2 is killed by parent!父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，輸出一下信息后終止：parent process is killed!程序：#include #include #include void waiting();void stop();int wait_mark;int main()實(shí) 驗(yàn) int p1,p2;內(nèi) while(p1=fork(

3、)=-1);容與具體步驟if(p10) / 父進(jìn)程產(chǎn)生子進(jìn)程1while(p2=fork()=-1);if(p20)/ 父進(jìn)程產(chǎn)生了一個(gè)子進(jìn)程2/ 父進(jìn)程printf(parentn);wait_mark=1;/ 將等待標(biāo)志設(shè)置為1signal(SIGINT,stop);waiting();kill(p1,16);/kill(p2,17);wait(0);wait(0);printf(parent process is killed!n);/父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，輸出一下信息后終止exit(0);else/ 子進(jìn)程 2printf(p2n);wait_mark=1;signal(17,s

4、top);waiting();lockf(1,1,0);printf(child process 2 is killed by parent!n);lockf(1,0,0);exit(0);else/ 子進(jìn)程 1printf(p1n);wait_mark=1;signal(16,stop);waiting();lockf(1,1,0);printf(child process 1 is killed by parent!n);lockf(1,0,0);exit(0);void waiting()while(wait_mark!=0);void stop()wait_mark=0;1 分析結(jié)果并

5、理解以上程序。理解分析：1. 先創(chuàng)建父進(jìn)程，由父進(jìn)程分別產(chǎn)生子進(jìn)程1 和子進(jìn)程2，依次輸出p1，p2，parent。2. 給父進(jìn)程中斷信號，父進(jìn)程終止子進(jìn)程，運(yùn)行stop函數(shù)wait_mark=0;跳出waiting函數(shù)，輸出parent process is killed!2修改程序，查看修改前結(jié)果跟修改后結(jié)果的區(qū)別,分析原因。. . .else signal(SIGINT, SIG_IGN);/* add this line */signal(17,stop);. . .else signal(SIGINT, SIG_IGN);/* add this line */signal(16,st

6、op);. . .理解分析：1. 先創(chuàng)建父進(jìn)程，由父進(jìn)程分別產(chǎn)生子進(jìn)程1 和子進(jìn)程2，依次輸出p1，p2，parent。2.給 父進(jìn)程中斷信號，父 進(jìn)程開始終止子進(jìn)程，但是由于添加了signal(SIGINT,SIG_IGN); 語句， 相當(dāng)于使子進(jìn)程忽略鍵入信號， 此時(shí)按 ctrl+c不會將子進(jìn)程終止，程序可以正常運(yùn)行。于是輸出 child process 1 is killed by parent! 和 child process 2 is killed by parent!2.進(jìn)程的管道通信編制一段程序，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的管道通信。 使用系統(tǒng)調(diào)用pipe()建立一條管道線。兩個(gè)子進(jìn)程 p1 和

7、p2 分別向管道各寫一句話：Child 1 is sending a message!Child 2 is sending a message!而父進(jìn)程則從管道中讀出來自兩個(gè)子進(jìn)程的信息，顯示在屏幕上。程序：#include#include#includeint pid1,pid2;main()int fd3;char OutPipe100,InPipe100;pipe(fd);/fd0 存管道的讀入端 ,fd1 是管道的寫入端while(pid1=fork()=-1);if(pid1=0)/ 對子進(jìn)程 1 的操作實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與具體步驟printf(p1n);lockf(fd1,1,0);/ 對管

8、道寫入端進(jìn)行軟鎖sprintf(OutPipe,Child 1 is sending a message!);/Outipe 數(shù)組存放 Child.write(fd1,OutPipe,50);/ 把 OutPipe 的內(nèi)容寫入管道sleep(1);lockf(fd1,0,0);/ 釋放對管道寫入端的鎖定exit(0);else/父進(jìn)程產(chǎn)生的了子進(jìn)程p1while(pid2=fork()=-1);if(pid2=0)/ 由 p1 產(chǎn)生子進(jìn)程p2printf(p2n);lockf(fd1,1,0);/ 對管道寫入端進(jìn)行軟鎖sprintf(OutPipe,Child 2 is sending a m

9、essage!);/Outipe 數(shù)組存放 Child.write(fd1,OutPipe,50);/ 把 OutPipe 的內(nèi)容寫入管道sleep(1);lockf(fd1,0,0);/ 釋放對管道寫入端的鎖定exit(0);elseprintf(parentn);wait(0);/ 暫停當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行read(fd0,InPipe,50);/ 從管道讀取端讀取數(shù)據(jù)存入InPipeprintf(%sn,InPipe);/ 輸出 InPipe 的內(nèi)容wait(0);/ 暫停當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行read(fd0,InPipe,50);/ 從上一次讀取位置繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)存入InPipeprintf(%sn

10、,InPipe);/ 輸出 InPipe 的內(nèi)容exit(0);請理解以上程序，多次運(yùn)行并分析結(jié)果，并回答以下問題。理解分析：在該管道通信中，有時(shí)是子進(jìn)程 p1，p2 往管道中傳送數(shù)據(jù)完后父進(jìn)程再從管道中讀取數(shù)據(jù)，有時(shí)是子進(jìn)程 p1 往管道中傳送數(shù)據(jù)后父進(jìn)程從管道中讀取數(shù)據(jù)，然后子進(jìn)程 p2 再往管道中傳送數(shù)據(jù)，父進(jìn)程再從管道中讀取數(shù)據(jù)。1) 管道通信的概念是什么管道通信即發(fā)送進(jìn)程以字符流形式將大量數(shù)據(jù)送入管道，接收進(jìn)程可從管道接收數(shù)據(jù)，二者利用管道進(jìn)行通信。2) 同步和互斥的概念是什么，在程序中如何實(shí)現(xiàn)的同步：是指散步在不同進(jìn)程之間的若干程序片斷，它們的運(yùn)行必須嚴(yán)格按照規(guī)定的依賴于要完成的特

11、定的任務(wù)。某種先后次序來運(yùn)行，這種先后次序互斥：是指散步在不同進(jìn)程之間的若干程序片斷，當(dāng)某個(gè)進(jìn)程運(yùn)行其中一個(gè)程序片段時(shí)，其它進(jìn)程就不能運(yùn)行它的任一程序片段，只能等到該進(jìn)程運(yùn)行完這個(gè)程序片段后才可以運(yùn)行。們之中程序中實(shí)現(xiàn)： 1.（子進(jìn)程和父進(jìn)程） .父進(jìn)程讀出之前確定管道中有數(shù)據(jù)，否則阻塞自己，這一點(diǎn)通過系統(tǒng)調(diào)用 wait() 函數(shù)既可以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)子進(jìn)程結(jié)束時(shí)父進(jìn)程才執(zhí)行，那么此時(shí)管道中肯定有子進(jìn)程寫入的數(shù)據(jù)了 (這可以通過進(jìn)程見的同步來辦到)2.（子進(jìn)程之間） 子進(jìn)程在寫入之前要確定管道中的數(shù)據(jù)已被父進(jìn)程讀出，否則不能寫入或者阻塞自己。（這可以通過進(jìn)程見的互斥來間接辦到，因?yàn)樽舆M(jìn)程間的互斥，所以每個(gè)子進(jìn)程在執(zhí)行開始都對管道pipe加鎖，并且子進(jìn)程在向管道中寫入數(shù)據(jù)后還有調(diào)用sleep() 系統(tǒng)用調(diào)用睡眠若干時(shí)間，那么就可保證父進(jìn)程能夠從管道中讀出數(shù)據(jù)，然后下一子進(jìn)程才能寫入）3) 為什么要用兩個(gè) wait(0)剛開始等待信號的到來，然后從管道中讀出p1 寫進(jìn)去的數(shù)據(jù)（第一個(gè)wait(0) ），然后在等待信號的到來，從管道中讀出 p2 寫進(jìn)去的數(shù)