实验四 进程的管道通信实验

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1、操作系统实验指导实验四进程的管道通信实验（实验估计学时：2学时）实验目的1、了解什么是管道2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式实验内容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）。实验指导一、什么是管道UNIX系统在OS的发展上，最重要的贡献之一便是该系统首创了管

2、道（pipe）。这也是UNIX系统的一大特色。所谓管道，是指能够连接一个写进程和一个读进程的、并允许它们以生产者—消费者方式进行通信的一个共享文件，又称为pipe文件。由写进程从管道的写入端（句柄1）将数据写入管道，而读进程则从管道的读出端（句柄0）读出数据。句柄fd[0]句柄fd[1]读出端写入端二、管道的类型：1、有名管道一个可以在文件系统中长期存在的、具有路径名的文件。用系统调用mknod()建立。它克服无名管道使用上的局限性，可让更多的进程也能利用管道进行通信。因而其它进程可以知道它的存

3、在，并能利用路径名来访问该文件。对有名管道的访问方式与访问其他文件一样，需先用open()打开。2、无名管道一个临时文件。利用pipe()建立起来的无名文件（无路径名）。只用该系统调用所返回的文件描述符来标识该文件，故只有调用pipe()的进程及其子孙进程才能识别此文件描述符，才能利用该文件（管道）进行通信。当这些进程不再使用此管道时，核心收回其索引结点。二种管道的读写方式是相同的，本文只讲无名管道。3、pipe文件的建立分配磁盘和内存索引结点、为读进程分配文件表项、为写进程分配文件表项、分配用

4、户文件描述符4、读/写进程互斥内核为地址设置一个读指针和一个写指针，按先进先出顺序读、写。为使读、写进程互斥地访问pipe文件，需使各进程互斥地访问pipe文件索引结点中的直接地址项。因此，每次进程在访问pipe文件前，都需检查该索引文件是否已被上锁。若是，进程便睡眠等待，否则，将其上锁，进行读/写。操作结束后解锁，并唤醒因该索引结点上锁而睡眠的进程。三、所涉及的系统调用-3-操作系统实验指导1、pipe()建立一无名管道。系统调用格式pipe(filedes)参数定义intpipe(filed

5、es);intfiledes[2];其中，filedes[1]是写入端，filedes[0]是读出端。该函数使用头文件如下：#include#inlcude#include2、read()系统调用格式read(fd,buf,nbyte)功能：从fd所指示的文件中读出nbyte个字节的数据，并将它们送至由指针buf所指示的缓冲区中。如该文件被加锁，等待，直到锁打开为止。参数定义intread(fd,buf,nbyte);intfd;char

6、*buf;unsignednbyte;3、write()系统调用格式read(fd,buf,nbyte)功能：把nbyte个字节的数据，从buf所指向的缓冲区写到由fd所指向的文件中。如文件加锁，暂停写入，直至开锁。参数定义同read()。四、参考程序#include#include#includeintpid1,pid2;main(){intfd[2];charoutpipe[100],inpipe[100];pipe(fd);/*创建

7、一个管道*/while((pid1=fork())==-1);if(pid1==0){lockf(fd[1],1,0);sprintf(outpipe,"child1processissendingmessage!");/*把串放入数组outpipe中*/write(fd[1],outpipe,50);/*向管道写长为50字节的串*/sleep(5);/*自我阻塞5秒*/lockf(fd[1],0,0);exit(0);}else{while((pid2=fork())==-1);-3-操作系统

8、实验指导if(pid2==0){lockf(fd[1],1,0);/*互斥*/sprintf(outpipe,"child2processissendingmessage!");write(fd[1],outpipe,50);sleep(5);lockf(fd[1],0,0);exit(0);}else{wait(0);/*同步*/read(fd[0],inpipe,50);/*从管道中读长为50字节的串*/printf("%s",inpipe);wait(0);read(fd[0],inp