第4次小課進程間通信(上)

第四次小課進程間通信（上）華軟軟件工程系進程間通信實驗課主要內容本周大課內容回顧通過實驗理解軟中斷信號機制以及如何通過軟中斷實現父子進程同步通過實驗理解無名管道通信主要內容第一部分本周大課內容回顧軟中斷管道通信主要內容大課內容回顧（1）進程間通信根據信息量不同能劃分成哪兩種類型？兩種類型有何區(qū)別？進程控制（控制信息的通信，低級通信）數據交換（大批數據的通信，高級通信）OS為進程間通信提供的常用接口有哪些？Linux支持哪些機制？接口軟中斷信號、信號量集管道、消息隊列、共享內存等Linux支持的有：軟中斷信號、管道、IPC（信號量、消息緩沖、共享內存）大課內容回顧（2）軟中斷信號主要用于解決何種問題？如何使用軟中斷信號？管道的定義？無名管道的工作原理是？無名管道能否進行雙向通信？無名管道能否在任意進程間通信？Linux軟中斷信號的系統(tǒng)調用(1)軟中斷信號的預置函數signal()調用格式：signal(sig,function)說明：sig軟中斷信號的序號或名稱function與軟中斷信號關聯的函數名Linux軟中斷信號的系統(tǒng)調用(2)發(fā)送軟中斷信號函數kill()調用格式：kill(pid,sig)說明：pid表示一個或一組進程標示符，pid值的定義如下：

>0:將信號發(fā)送給指定的進程

=0:將信號發(fā)送給同組的所有進程=-1:將信號發(fā)送給所有滿足如下條件的進程:進程的用戶標示符等于發(fā)送信號進程的有效用戶標示符Sig為軟中斷信號（序號或名稱）Linux管道通信（1）無名管道的創(chuàng)建系統(tǒng)調用：intpipe(intPipeName[2]);參數說明：PipeName[2]，管道名，為一2元整型數組PipeName[0]專用于讀進程PipeName[1]專用于寫進程返回值：整型。0代表管道創(chuàng)建正確；-1代表管道創(chuàng)建失敗。該管道由創(chuàng)建進程及其子孫進程共享使用頭文件：unistd.hLinux管道通信（2）無名管道的讀寫系統(tǒng)調用寫：write(PipeName[1],buf,size);讀：read(PipeName[0],buf,size);參數說明：PipeName,管道名。其中[0]專用于管道的讀操作，[1]專用于管道的寫操作buf，存放讀或者寫數據的緩沖區(qū)size，讀或者寫數據的長度（字節(jié)數）第二部分進程間通信實驗軟中斷管道通信主要內容實驗1軟中斷實驗4-1.c:編寫一個程序，循環(huán)顯示字符串”Hello！”，當鍵盤鍵入ctrl+c時終止循環(huán)，并顯示“OK！”后結束。代碼及結果如圖所示改造：要求按3次Ctrl+C后才結束將signal()語句和函數刪除后重新編譯看結果有何變化？實驗1軟中斷實驗(4-1.c)#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>//voidint_func(intsig);intk;voidint_func(intsig){ k=0; printf("int_func\n");}main(){ signal(SIGINT,int_func); k=1; while(k==1) { printf("Hello!\n"); } printf("OK!\n"); exit(0);}實驗2使用軟中斷實現父子進程同步假設父進程先執(zhí)行，父進程顯示3行字符串；父進程向子進程發(fā)送軟中斷信號，等待子進程終止后，父進程輸出結束信息”O(jiān)K!”,然后終止執(zhí)行。子進程循環(huán)顯示”Iamachild!”,接收到父進程發(fā)來的軟信號后停止循環(huán)，顯示”childexited!”并終止執(zhí)行。分析：父子父同步結果如圖所示（子進程先執(zhí)行的結果）改寫如果把kill()函數注釋掉，結果將如何？為什么？分別注釋掉代碼中的信號函數會有怎樣的結果，為什么？把第一個sleep(1)改成sleep(10)又會有什么樣的結果，為什么？如果一定要子進程先執(zhí)行，如何改寫？4-2.c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>intk1;voidint_fun1(){ k1=0;}main(){ intk,p1; while((p1=fork())==-1); if(p1>0) { for(k=1;k<4;k++) { printf("Howareyou!\n"); sleep(1);//延時函數sleep(),延時1秒

} kill(p1,12); wait(0); printf("OK!\n"); exit(0); } else { signal(12,int_fun1); k1=1; while(k1==1) { printf("Iamchild\n"); sleep(1); } printf("Childexited!\n"); exit(0); }}實驗3無名管道應用文件名4-4.c：父進程創(chuàng)建一個子進程和一個無名管道fd,由子進程向管道寫入信息”Thisisamessage!”，然后終止執(zhí)行；父進程接收到子進程終止信號后從管道中讀出并顯示信息后結束。注意：管道的創(chuàng)建、管道數據的讀寫改造：父進程創(chuàng)建兩個子進程P1、P2，P1向管道的寫數據“PipeMessageTest”，P2從管道讀數據并顯示這些數據。思考：類似這種父子進程之間的數據通信還有什么解決方案？4-4.c#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>main(){ intp1,fd[2]; charoutpipe[50];//定義讀緩沖區(qū)

//charinpipe[50]="Thisisamessage!";//定義寫緩沖區(qū)

charinpipe[50]; pipe(fd);//創(chuàng)建無名管道fd while((p1=fork())==-1); if(p1==0)//子進程返回

{ strcpy(inpipe,"Thisisamessage!"); write(fd[1],inpipe,50) ;//寫信息到管道

exit(0); } else//父進程返回

{ wait(0);//