實(shí)驗(yàn)七管道通信

1、實(shí)驗(yàn) 7 管道通信實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1）加深對(duì)進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別；進(jìn)一步認(rèn)識(shí)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)質(zhì)；（ 2）了解并熟悉 Linux 系統(tǒng)中利用管道實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的基本概念及方法；（ 3）熟悉 Linux 提供的有關(guān)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù) /庫(kù)函數(shù)，并能使用這些函數(shù)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)閱讀講義附件8-管道通信，了解 Linux 系統(tǒng)中利用管道實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的基本概念及方法，熟悉 Linux 提供的有關(guān)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù) /庫(kù)函數(shù)： pipe() 、mkfifo 、close()、read()、write() 、 lockf() 。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、管道可用于輸入輸出重定向，它將一個(gè)命令的輸出直接定向到另一個(gè)命令的輸入。比

2、如，當(dāng)在某個(gè)shell 程序（ Bourneshell 或 C shell 等）鍵入who wc -l 后，相應(yīng) shell 程序?qū)?chuàng)建who 以及 wc 兩個(gè)進(jìn)程和這兩個(gè)進(jìn)程間的管道?？紤]下面的命令行：$kill -l 顯示了當(dāng)前系統(tǒng)支持的所有信號(hào)$kill -l | grep SIGRTMIN2、函數(shù) int pipe(int fd2) 創(chuàng)建一個(gè)管道，管道兩端可分別用描述字fd0 以及 fd1 來(lái)描述。需要注意的是，管道的兩端是固定了任務(wù)的。即一端只能用于讀，由描述字fd0 表示，稱(chēng)其為管道讀端；另一端則只能用于寫(xiě)，由描述字fd1 來(lái)表示，稱(chēng)其為管道寫(xiě)端。下面給出的程序使用系統(tǒng)調(diào)用pipe

3、() 建立一條管道線(xiàn)，兩個(gè)子進(jìn)程p1 和 p2 分別向管道各寫(xiě)一句話(huà)：child1 is sending a message! 和 child2 is sending a message! ，父進(jìn)程則從管道中讀出來(lái)自子進(jìn)程的信息，并顯示在屏幕上。請(qǐng)讀懂程序并調(diào)試運(yùn)行。#include #include main()int fd2;int pid1,pid2;char OutPipe100, InPipe100; pipe(fd);while(pid1=fork()=-1);if(pid1=0)printf( “child process1 %dn ”,getpid();lockf(fd1,1,

4、0);/* 加鎖鎖定寫(xiě)入端*/sprintf(OutPipe, “child1 is sending a message!”);write(fd1, OutPipe, 50);/* 將 buf中的 50 個(gè)字符寫(xiě)入管道 */sleep(5);/*睡眠 5秒，暫時(shí)放棄 CPU*/lockf(fd1,0,0);/* 解鎖釋放寫(xiě)入端 */exit(0);/* 結(jié)束進(jìn)程 pid1 */elsewhile(pid2=fork()=-1);if(pid2=0)printf( “child process2 %dn ”,getpid() ”);lockf(fd1,1,0);sprintf(OutPipe,

5、“child2 is sending a message!”);write(fd1, OutPipe, 50);sleep(5);lockf(fd1,0,0);exit(0);elseprintf( “parent process %dn”,getpid();wait(0);read(fd0,InPipe,50);printf( “%sn”,InPipe);wait(0);read(fd0,InPipe,50);printf( “%sn”,InPipe);exit(0);3、使用管道通信時(shí)，可關(guān)閉某些不需要的讀或?qū)懨枋龇?，建立起單向的讀或?qū)懝艿溃缓笥?read 和 write 像操作文件一樣

6、去操作它。下面給出的程序中子進(jìn)程通過(guò)管道向父進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)，這里子進(jìn)程只使用到管道的寫(xiě)端口fd1 、父進(jìn)程使用到了fd0 ，因此可關(guān)閉子進(jìn)程的 fd0 和父進(jìn)程的fd1 。請(qǐng)通過(guò)程序體會(huì)。#include#include#include#include#include#includeint main()char *msg=I am child process!;/* 子進(jìn)程發(fā)送的數(shù)據(jù)*/pid_t pid;char buf100;/* 用于讀取 */int pi;/* 創(chuàng)建管道時(shí)的返回值*/int fd2;/* 創(chuàng)建管道的參數(shù) */memset(buf,0,sizeof(buf);/* 設(shè)置 b

7、uf 數(shù)組全為0，需 */pi=pipe(fd);/* 要引入 #include*/if(pi0)/*parent process*/close(fd1);/* 關(guān)閉寫(xiě)管道 */sleep(2);/* 休眠一下等待數(shù)據(jù)寫(xiě)入*/if(read(fd0,buf,100)0)/*寫(xiě)入管道 */printf(Message from the pipe is:%sn,buf);close(fd0);/* 關(guān)閉讀管道 */waitpid(pid,NULL,0);/* 待 pid 進(jìn)程退出，此處pid 為子進(jìn)程 */exit(0);else perror(fork() error!); exit(0);4、

8、普通管道只能用于一個(gè)進(jìn)程家族之間的通信，如父子，兄弟之間，并且普通管道在于內(nèi)存中，隨著進(jìn)程的結(jié)束而消失；而命名管道是有“名字”的管道，存在于磁盤(pán)上，作為一個(gè)特殊的設(shè)備文件而存在， 不會(huì)隨著進(jìn)程結(jié)束而消失。 有名管道可用于兩個(gè)無(wú)關(guān)的進(jìn)程之間的通信，實(shí)現(xiàn)函數(shù)是 mkfifo() 。下面的程序?qū)嵗菔玖?mkfifo 的使用。請(qǐng)先以超級(jí)用戶(hù)身份登錄系統(tǒng)，然后編輯 /編譯源程序（兩個(gè) *.c 程序），在圖形終端上執(zhí)行讀程序 readfifo.c ，讀程序執(zhí)行后將陷入循環(huán)；切換到字符終端1（ ctrl+alt+f1 ），以超級(jí)用戶(hù)身份登錄并執(zhí)行寫(xiě)程序writefifo.c ，然后回到圖形終端，觀(guān)察讀程序

9、的輸出變化。/*readfifo.c*/#include#include#include#include#include#include#include#include#define FIFO /home/jkx/myfifo /*使用宏定義路徑*/int main()int fd;/* 指向命名管道 */ char buf100;/* 存儲(chǔ)數(shù)據(jù) */if(mkfifo(FIFO,O_CREAT|O_EXCL)0) /*創(chuàng)建管道 */perror(Create error!n); unlink(FIFO);/* 清除管道 */ exit(0);fd=open(FIFO,O_RDONL Y|O_NONBLOCK,0);/* 打開(kāi)管道 */ if(fd0)/*讀取管道 */ printf(Get message:%sn,buf); else printf(Not accept any message!n);sleep(1);/* 休眠 */*/*writefifo.c*/#include#include#include#include#include#include#include#define FIFO /home/jkx/myfifo /*宏定義命名管道路徑*/int main()char *msg=Som