进程的管道通信实验说明书Word文档下载推荐.docx
《进程的管道通信实验说明书Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《进程的管道通信实验说明书Word文档下载推荐.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
_______________
致12
摘要
管道通信是发送进程和接收进程之间通过一个通道交流信息，管道是单向的，发送进程视管道为输出文件，即向管道写入数据，接收进程视管道为输入文件，即从中读取数据。
先写入的必定先读出，即管道通信的工作是单向的并以先进先出为顺序。
管道通信的实质是一个共享文件，数据以自然字符流的方式写入和读出。
在Linux系统中，进程在执行系统调用pipe（）之后便创建了一个无名管道。
在管道通信实验中，可用父进程创建一个无名管道，子进程向其中写入信息，父进程从其中读取信息并显示。
关键词：
父进程，子进程，管道，通信，文件
正文
一．问题描述：
（1）.了解UNIX的命令及使用格式，熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序，学会利用gcc、gdb编译、调试C程序。
（2）.编写程序实现进程的管道通信。
用系统调用pipe（）建立一管道，二个子进程P1和P2分别向管道各写一句话：
Child1issendingamessage!
Child2issendingamessage!
父进程从管道中读出二个来自子进程的信息并显示（要求先接收P1，后P2）。
二.设计目的：
通过该题目的设计过程，熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式，了解该系统下进程管道通信机制，掌握进程管道通信程常用的系统函数，能够编写代码实现父子进程的管道通信。
练习并掌握UNIX/LINUX提供的vi编辑器来编译C程序，学会利用gcc、gdb编译、调试C程序。
三.设计要求：
编写程序实现进程的管道通信。
用系统调用pipe（）建立一管道，二个子进程P1和P2分别向管道各写一句话:
四.详细设计：
1．程序流程图
函数的调用关系图：
2．算法设计
各模块的伪码算法
该函数使用头文件如下：
#include<
sys/types.h>
unistd.h>
stdio.h>
stdlib.h>
1.pipe（）函数
调用格式:
intfd[2];
pipe（fd）
功能:
建匿名管道，fd[0]为读端，fd[1]为写端。
2．fork（）函数
pid_tpid1,pid2;
pid1=fork（）;
pid2=fork（）;
fork（）函数创建子进程。
注：
此函数被调用一次但返回两次，子进程中返回0值,而父进程中返回子进程ID；
调用fork（）函数，父、子进程的执行次序不确定。
3.sprintf（）函数
charoutpipe[50];
charstring=“hello”;
sprintf（outpipe，string）;
把字符串string的容写入到字符数组outpipe中。
4.write（）函数
write（fd[1],outpipe,nbyte）;
把nbyte个字节的数据，从outpipe所指向的缓冲区写到由fd所指向的系统文件中。
写入容时，关闭读取端，锁定写入端，写入完成，解除锁定。
5.read（）函数
read（fd[0],inpipe,nbyte）;
从fd[0]端读取nbyte个字节的数据，并把数据写入到inpipe中。
6.lockf（）函数
lockf（fd[1],1,0）;
锁定管道写端，保证写入数据的完整性。
lockf（fd[1],0,0）;
解锁管道写端。
7.wait（）函数
wait（NULL）;
在用fork（）创建一个子进程的时候，若先进入父进程，则使其等待，直到子进程把信息写入管道，再执行父进程。
8.sleep（）函数
sleep（num）;
使进程休眠num秒。
9.exit（）函数
exit（0）;
子进程执行写入数据操作完成，退出，并向系统返回0值。
五.结果分析
最终所得结果如下图所示：
设计总结
通过这次课程设计，我对操作系统的进程管道通信有了进一步的了解，同时熟悉了在linux环境下c语言的编译和调试，以及linux系统有关进程管道通信的函数。
更为重要的是，将所学的课本理论知识运用到实践当中，实现了理论与实践相结合，提高了解决实际问题的能力。
从开始借阅书籍，上网查找相关资料，到设计程序，短短两周很快就过去了。
在这次课程设计的过程中，我遇到了很多困难，通过自己的不断努力，同学的帮助，和老师的细心指导，进程的管道通信实验基本完成。
其功能基本符合课程设计任务的要求。
在此次实践设计中我遇到了很多困难，这说明对理论知识还需要深入地理解。
动手实践编写程序，调试程序则是更为重要的。
所以在平时学习课本知识的同时，需要亲自实践编写代码实现理论的知识，提高自己的实际动手能力，并加深对理论知识的理解。
最后，通过该题目的设计过程，我熟悉Linux操作系统、gcc、vim编辑器、makefile、gdb以及linux下进程的管道通信，进一步理解了操作系统中进程管道通信的原理，并学会如何在linux操作系统中实现进程的管道通信。
参考文献
1.汤子瀛，哲凤屏.《计算机操作系统》.电子科技大学学.
2.王清，光明.《计算机操作系统》.冶金工业.
3.钟秀等.《操作系统教程》.高等教育
4.曾明.《Linux操作系统应用教程》.科学技术.
5.丽芬，利雄.《操作系统实验教程》.清华大学.
6.孟静.《操作系统教程－－原理和实例分析》.高等教育
7.周长林.《计算机操作系统教程》.高等教育
8.尧学.《计算机操作系统教程》.清华大学
9.任满杰.《操作系统原理实用教程》.电子工业
致
这次课程设计使我学到了很多实用知识，真正做到了理论与实践相结合，得到了操作系统方面的综合训练，提高了解决实际问题的能力。
这次课程设计也使我明白了，学习知识不仅仅是停留在书本上那么简单，编写代码，调试程序，更是一种有效地学习知识的方法。
只有理论与实践相结合才在以后的学习与工作中走的更高走的更远。
在此，感年福忠老师孜孜不倦的指导同学无私的帮助。
附录Ⅰ：
源程序代码
intmain（）
{
pid_tpid1,pid2;
intfd[2];
charoutpipe[50],inpipe[50];
if（pipe（fd）<
0）/*创建匿名管道，fd[0]为读端，fd[1]为写端*/
{
printf（"
Pipecreateerror!
\n"
）;
exit（-1）;
}
/*****Thisisthechildprocess1*/
/*****fork函数被调用一次但返回两次，子进程中返回0值,而父进程中返回子进程ID；
*/
/*****但调用fork（）父子进程的执行次序不确定.*/
/*如果创建子进程失败，则退出*/
if（（pid1=fork（））==-1）/*创建子进程1*/
Errorinfork（）.\n"
/*执行子进程1，向管道写入信息*/
if（pid1==0）
lockf（fd[1],1,0）;
/*锁定管道写端，保证写入数据的完整性*/
sprintf（outpipe,"
child1issendingamessage!
"
write（fd[1],outpipe,35）;
/*子进程向管道中写入信息*/
lockf（fd[1],0,0）;
/*解锁管道写端*/
exit（0）;
/*子进程1退出*/
else
/*若先进入父进程，则使其等待，直到子进程1把信息写入管道*/
/*即：
先让子进程1把信息写入管道，后让子进程2把信息写入管道*/
wait（NULL）;
/*Thisisthechildprocess2*/
/*如果创建子进程失败，则退出*/
if（（pid2=fork（））==-1）
{
printf（"
exit（-1）;
}
/*执行子进程2*/
if（pid2==0）
lockf（fd[1],1,0）;
sprintf（outpipe,"
Child2issendingamessage!
write（fd[1],outpipe,34）;
lockf（fd[1],0,0）;
/*解锁管道写端*/
exit（0）;
/*子进程2退出*/
else
wait（0）;
/*若先执行父进程，则等待，直到子进程2写入信息*/
sleep
（1）;
/*休眠1秒*/
read（fd[0],inpipe,35）;
/*从管道中读取信息，此信息由子进程1写入*/
%s\n"
inpipe）;
/*打印输出信息*/
/*从管道中读取信息，此信息由子进程2写入*/
return0;
}
升级会员 