操作系統(tǒng)實驗報告進程的管道及消息通信

1、實驗題目姓名進程的管道及消息通信班級小組合作學(xué)號否一、實驗?zāi)康?、為了掌握 linux 進程通信系統(tǒng)調(diào)用的功能， 這里給出了進程通信實現(xiàn)機制中使用的系統(tǒng)調(diào)用命令的格式和如何利用系統(tǒng)調(diào)用命令進行進程通信編程， 以便通過學(xué)習(xí)， 提高學(xué)生對進城通信系統(tǒng)調(diào)用的編程能力。2、理解進程通信的原理，掌握管道通信機制，熟悉無名管道和有名管道通信的實現(xiàn)。二實驗環(huán)境Windows xp、VMware、Linux 系統(tǒng)三、實驗內(nèi)容與步驟（1）編寫兩個程實現(xiàn)進程的無名管道和有名管道通信。要求分別調(diào)用 pipe()、close()、write() 、read()、popen()、pclose()、mknod()、mkf

2、ifo() 、open()實現(xiàn)多個進程間的通信。（2）調(diào)試并分析結(jié)果。對觀察到的內(nèi)容做詳細記錄分析，并寫出實驗報告。四、實驗過程與分析1.使用無名管道pipe()，進行父子進程之間的通信。編寫的程序如下：運行結(jié)果如下：結(jié)果分析：父進程首先被調(diào)用時，運行結(jié)果為：之后父進程阻塞等待子進程終止， 當(dāng)系統(tǒng)調(diào)度子進程運行時， 輸出如下的信息：之后父進程被喚醒，調(diào)度運行，輸出如下結(jié)果后程序退出。對于以上的結(jié)果：首先父進程使用 pipe（chan1）系統(tǒng)調(diào)用打開一個無名管道，之后創(chuàng)建一個子進程。子進程復(fù)制父進程的打開文件表。為了正確通信，父進程關(guān)閉讀通道 close（chan10），子進程關(guān)閉寫通道 clo

3、se（ chan11）。父進程向管道寫，子進程從管道讀。完成一次通信之后，父進程分別關(guān)閉自己的寫 /讀通信，管道文件消失。2.以命名行為參數(shù)的管道文件的示例。 ( 假設(shè)有一個可執(zhí)行程序chcase，從標準輸入設(shè)備讀字符， 將小寫字母轉(zhuǎn)化成大寫字母并輸出。主程序使用 popen創(chuàng)建管道，實現(xiàn)蔣某文本文件中的字幕轉(zhuǎn)化成大寫字母，其中的文本文件名作為參數(shù)傳進來。 )編寫的程序如下：運行結(jié)果是：結(jié)果分析：通過程序運行結(jié)果可知，先打開文本文件，如果文本打開失敗，則執(zhí)行 exit（1），退出程序，如果文本通過函數(shù)開成功， 則 popen創(chuàng)建一個可寫管道，將命令行chcase的輸入與管道的輸入連接起來，然后

4、向管道輸入數(shù)據(jù)， 此時命令行就可以通過管道接受文本文件的數(shù)據(jù)了 ,在從文件中讀出數(shù)據(jù)時，獨處的內(nèi)容放在line 數(shù)組中 ,fpin 表示從剛打開的文件里讀出。 之后要編寫字母大小寫轉(zhuǎn)化函數(shù)，來實現(xiàn)小寫字母轉(zhuǎn)化成大寫字母。3.創(chuàng)建有名管道。編寫的程序如下：運行結(jié)果是：前臺運行結(jié)果：后臺運行結(jié)果：結(jié)果分析：此程序是把管道和命令聯(lián)系起來， read( )的系統(tǒng)調(diào)用格式是 read(fd,buf,n)，參數(shù)定義是 int read(fd,buf,n); int fd; char *buf; unsigned n;它的功能是從 fd 所指示的文件中讀出 n 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，并將它們送至由指針 buf 所指

5、示的緩沖區(qū)中。 如該文件被加鎖，等待，直到鎖打開為止； write( ) 系統(tǒng)調(diào)用格式是 read(fd,buf,n)，它的功能是把 n 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，參數(shù)定義同 read( )，而父進程則從管道中讀出來自兩個進程的信息， 顯示在屏幕上。 從 buf 所指向的緩沖區(qū)寫到由 fd所指向的文件中。程序中的string0+=1 表示字符串中的第一個字符的 ASCII 加 1對以上程序的整體分析：管道是單向的、 先進先出的，它把一個進程的輸出和另一個進程的輸入連接在一起。一個進程（寫進程）在管道的尾部寫入數(shù)據(jù)，另一個進程（讀進程）從管道的頭部讀出數(shù)據(jù)，管道包括無名管道和有名管道兩種，前者用于父進程和子進程間的通信， 后者可用于運行于同一系統(tǒng)中的任意兩個進程間的通信。五、實驗總結(jié)通過這次實驗使我掌握理解了進程通信的原理， 掌握管道通信機制和 l