实验八 Linux进程间通信——管道与信号
《嵌入式操作系统应用开发》
课程实验报告
班级：****************
学号：*************
姓名：**************
指导老师：***************
成绩：
实验八：Linux进程间通信-管道与信号
一、目的与任务
目的：了解掌握操作系统管道与信号的特点与功能，学会借助管道与信号的功能函数进行编程。
任务：利用C语言指令编写程序调用管道与信号函数，完成相应功能。
二、内容、要求与安排方式
1、实验内容与要求：
1）验证管道和命名管道函数功能。
2）利用信号进行进程间的通信
2、实验安排方式：采用1人1组，上机在Linux系统下进行编程实验。
三、程序清单
(1)创建管道，父进程向子进程发送数据；
#include "ch11.h"
int main (void)
{
pid_t pid;
int n, mypipe[2];
char buffer[BUFSIZ+1], some_data[] = "Hello, world!";
/* 创建管道*/
if (pipe (mypipe))
err_exit("Pipe failed.\n");
/* 派生子进程*/
if ((pid = fork())==(pid_t)0) { /* 这是子进程*/
close(mypipe[1]); /* 子进程关闭管道输出端*/
n = read(mypipe[0], buffer, BUFSIZ);
printf("child %d: read %d bytes: %s\n",getpid(),n,buffer);
} else { /* 这是父进程*/
close(mypipe[0]); /* 父进程关闭管道输入端*/
n = write(mypipe[1], some_data, strlen(some_data));
printf("parent %d: write %d bytes: %s\n", getpid(), n, some_data);
}
exit (EXIT_SUCCESS);
}
分页显示程序的所有内容；
#include "ch11.h"
void write_data (FILE * stream)
{
int i;
for (i = 0; i<50; i++){ /* 输出50个整数*/
fprintf (stream, "line %2d\n", i);
if (ferror (stream))
err_exit("Output to stream failed.\n");
}
}
int main (void)
{
FILE *output;
/* 建立执行more的进程分页显示输入,并创建通向它的输入管道*/ output = popen ("more -10", "w");
if (!output)
err_exit("Could not run more.\n");
write_data (output);
/* 等待popen创建的进程终止并关闭与它相连的流*/
pclose (output);
return EXIT_SUCCESS;
}
（2）创建FIFO；
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, char **argv)
{
mode_t mode = 0666;
if (argc != 2)
{
printf("Usages:create_fifo
_exit(1);
}
if ((mkfifo(argv[1], mode)) < 0)
{
printf("failed to mkfifo!\n");
_exit(1);
}
else
{
printf("you successfully create a FIFO name is: %s\n",argv[1]);
_exit(1);
}
return 0;
}
读FIFO数据
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUFSZ PIPE_BUF
int main(void)
{
int fd = 0;
int n = 0;
int i = 0;
char buf[BUFSZ];
time_t tp;
printf("i am %d\n",getpid());
if ((fd = open("fifo1", O_WRONLY)) < 0)
{
printf("open fifo failed!\n");
_exit(1);
}
for(i=0; i<10; i++)
{
time(&tp);
n = sprintf(buf, "write_fifo %d sneds %s", getpid(), ctime(&tp));
printf("send msg :%s\n", buf);
if((write(fd, buf, n+1)) < 0)
{
printf("write failed!\n");
close(fd);
_exit(1);
}
usleep(3000*1000);
}
close(fd);
return 1;
}
写FIFO；
}
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUFSZ PIPE_BUF
int main(void)
{
int fd = 0;
int len = 0;
char buf[BUFSZ];
mode_t mode = 0666;
if ((fd = open("fifo1", O_RDONLY)) < 0) {
printf("open fifo failed!\n");
_exit(1);
}
while((len = read(fd, buf, BUFSZ)) > 0) {
printf("read_fifo read:%s", buf);
}
close(fd);
exit(0);
}
四、实验过程
（1）创建管道，父进程向子进程发送数据；
分页显示程序所有内容；
（2）创建FIFO
执行读写操作；
五、实验体会
写数据程序编译后运行，由于设置阻塞标记的写操作，所以，在没有以读操作而打开FIFO的进程时，写操作一直阻塞，直到有以读操作而打开的FIFO的进程。当有读操作打开FIFO进程时，写操作进程开始往FIFO中写数据，读进程开始读数据。
指导教师评语：
Linux系统编程实验六进程间通信
实验六：进程间通信 实验目的： 学会进程间通信方式：无名管道，有名管道，信号，消息队列， 实验要求： （一）在父进程中创建一无名管道，并创建子进程来读该管道，父进程来写该管道（二）在进程中为SIGBUS注册处理函数，并向该进程发送SIGBUS信号（三）创建一消息队列，实现向队列中存放数据和读取数据 实验器材： 软件：安装了Linux的vmware虚拟机 硬件：PC机一台 实验步骤： （一）无名管道的使用 1、编写实验代码pipe_rw.c #include
//1、子进程先关闭了管道的写端 close(pipe_fd[1]); //2、让父进程先运行，这样父进程先写子进程才有内容读sleep(2); //3、读取管道的读端，并输出数据 if(read(pipe_fd[0],buf_r, r_num)<0) { printf(“read error!”); exit(-1); } printf(“%s\n”,buf_r); //4、关闭管道的读端，并退出 close(pipe_fd[1]); } else if(pid>0) //父进程执行代码 { //1、父进程先关闭了管道的读端 close(pipe_fd[0]); //2、向管道写入字符串数据 p_wbuf=&str1; write(pipe_fd[1],p_wbuf,sizof(p_wbuf)); p_wbuf=&str2; write(pipe_fd[1],p_wbuf,sizof(p_wbuf)); //3、关闭写端，并等待子进程结束后退出 close(pipe_fd[1]); } return 0; } /*********************** #include
进程同步与通信作业习题与答案
第三章 一．选择题(50题) 1.以下_B__操作系统中的技术是用来解决进程同步的。 A.管道 B.管程 C.通道 2.以下_B__不是操作系统的进程通信手段。 A.管道 B.原语 C.套接字 D.文件映射 3.如果有3个进程共享同一程序段，而且每次最多允许两个进程进入该程序段，则信号量的初值应设置为_B__。 4.设有4个进程共享一个资源，如果每次只允许一个进程使用该资源，则用P、V操作管理时信号量S的可能取值是_C__。 ,2,1,0，-1 ,1,0，-1，-2 C. 1,0，-1，-2，-3 ,3，2,1,0 5.下面有关进程的描述，是正确的__A__。 A.进程执行的相对速度不能由进程自己来控制 B.进程利用信号量的P、V 操作可以交换大量的信息 C.并发进程在访问共享资源时，不可能出现与时间有关的错误 、V操作不是原语操作 6.信号灯可以用来实现进程之间的_B__。 A.调度 B.同步与互斥 C.同步 D.互斥 7.对于两个并发进程都想进入临界区，设互斥信号量为S，若某时S=0，表示_B__。 A.没有进程进入临界区 B.有1个进程进入了临界区 C. 有2个进程进入了临界区 D. 有1个进程进入了临界区并且另一个进程正等待进入 8. 信箱通信是一种_B__方式 A.直接通信 B.间接通信 C.低级通信 D.信号量 9.以下关于临界区的说法，是正确的_C__。
A.对于临界区，最重要的是判断哪个进程先进入 B.若进程A已进入临界区，而进程B的优先级高于进程A，则进程B可以 打断进程A而自己进入临界区 C. 信号量的初值非负，在其上只能做PV操作 D.两个互斥进程在临界区内，对共享变量的操作是相同的 10. 并发是指_C__。 A.可平行执行的进程 B.可先后执行的进程 C.可同时执行的进程 D.不可中断的进程 11. 临界区是_C__。 A.一个缓冲区 B.一段数据区 C.一段程序 D.栈 12．进程在处理机上执行，它们的关系是_C__。 A.进程之间无关，系统是封闭的 B.进程之间相互依赖相互制约 C.进程之间可能有关，也可能无关 D.以上都不对 13. 在消息缓冲通信中，消息队列是一种__A__资源。 A.临界 B.共享 C.永久 D.可剥夺 14. 以下关于P、V操作的描述正确的是__D_。 A.机器指令 B. 系统调用 C.高级通信原语 D.低级通信原语 15.当对信号量进行V源语操作之后，_C__。 A.当S＜0，进程继续执行 B.当S＞0，要唤醒一个就绪进程 C. 当S＜＝ 0，要唤醒一个阻塞进程 D. 当S＜＝0，要唤醒一个就绪 16.对临界区的正确论述是__D_。 A.临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码 B. 临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码 C. 临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码 D. 临界区是指进程中访问临界资源的那段代码 17. __A__不是进程之间的通信方式。 A.过程调用 B.消息传递 C.共享存储器 D.信箱通信 18. 同步是指进程之间逻辑上的__A__关系。
Linux进程通信实验报告
Linux进程通信实验报告 一、实验目的和要求 1.进一步了解对进程控制的系统调用方法。 2.通过进程通信设计达到了解UNIX或Linux系统中进程通信的基本原理。 二、实验内容和原理 1.实验编程，编写程序实现进程的管道通信(设定程序名为pipe.c)。使 用系统调用pipe()建立一条管道线。而父进程从则从管道中读出来自 于两个子进程的信息，显示在屏幕上。要求父进程先接受子进程P1 发来的消息，然后再接受子进程P2发来的消息。 2.可选实验，编制一段程序，使其实现进程的软中断通信(设定程序名为 softint.c)。使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用 signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按Del键)，当父进程 接受这两个软中断的其中一个后，父进程用系统调用kill()向两个子 进程分别发送整数值为16和17的软中断信号，子进程获得对应软中 断信号后分别输出相应信息后终止。 三、实验环境 一台安装了Red Hat Linux 9操作系统的计算机。 四、实验操作方法和步骤 进入Linux操作系统，利用vi编辑器将程序源代码输入并保存好，然后 打开终端对程序进行编译运行。 五、实验中遇到的问题及解决 六、实验结果及分析 基本实验 可选实验
七、源代码 Pipe.c #include"stdio.h" #include"unistd.h" main(){ int i,j,fd[2]; char S[100]; pipe(fd); if(i=fork==0){ sprintf(S,"child process 1 is sending a message \n"); write(fd[1],S,50); sleep(3); return; } if(j=fork()==0){ sprintf(S,"child process 2 is sending a message \n"); write(fd[1],S,50); sleep(3); return;
实验9 进程间管道通信实验
试验9 进程间管道通信实验 学生姓名：李亚军学号：6100412196 专业班级：卓越计科121班 1．实验目的 通过编写有名管道多路通信实验，读者可进一步掌握管道的创建、读写等操作，同时，也复习使用select()函数实现管道的通信。 2．实验内容 （1）画出流程图。 该实验流程图如图8.9所示。 图8.9 8.6.1实验流程图 （2）编写代码。 该实验源代码如下所示。 /* pipe_select.c*/ #include
#define MAX(a, b)((a > b)?(a):(b)) int main(void) { int fds[IN_FILES]; char buf[MAX_BUFFER_SIZE]; int i, res, real_read, maxfd; struct timeval tv; fd_set inset,tmp_inset; fds[0] = 0; /* 创建两个有名管道*/ if (access(FIFO1, F_OK) == -1) { if ((mkfifo(FIFO1, 0666) < 0) && (errno != EEXIST)) { printf("Cannot create fifo file\n"); exit(1); } } if (access(FIFO2, F_OK) == -1) { if ((mkfifo(FIFO2, 0666) < 0) && (errno != EEXIST)) { printf("Cannot create fifo file\n"); exit(1); } } /* 以只读非阻塞方式打开两个管道文件*/ if((fds[1] = open (FIFO1, O_RDONL Y|O_NONBLOCK)) < 0) { printf("Open in1 error\n"); return 1; } if((fds[2] = open (FIFO2, O_RDONL Y|O_NONBLOCK)) < 0) { printf("Open in2 error\n"); return 1; } /*取出两个文件描述符中的较大者*/ maxfd = MAX(MAX(fds[0], fds[1]), fds[2]);
Linux进程间通信(2)实验报告
实验六：Linux进程间通信（2）（4课时） 实验目的： 理解进程通信原理；掌握进程中信号量、共享内存、消息队列相关的函数的使用。实验原理： Linux下进程通信相关函数除上次实验所用的几个还有： 信号量 信号量又称为信号灯，它是用来协调不同进程间的数据对象的，而最主要的应用是前一节的共享内存方式的进程间通信。要调用的第一个函数是semget，用以获得一个信号量ID。 int semget(key_t key, int nsems, int flag); key是IPC结构的关键字，flag将来决定是创建新的信号量集合，还是引用一个现有的信号量集合。nsems是该集合中的信号量数。如果是创建新集合（一般在服务器中），则必须指定nsems；如果是引用一个现有的信号量集合（一般在客户机中）则将nsems指定为0。 semctl函数用来对信号量进行操作。 int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg); 不同的操作是通过cmd参数来实现的，在头文件sem.h中定义了7种不同的操作，实际编程时可以参照使用。 semop函数自动执行信号量集合上的操作数组。 int semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops); semoparray是一个指针，它指向一个信号量操作数组。nops规定该数组中操作的数量。 ftok原型如下： key_t ftok( char * fname, int id ) fname就是指定的文件名(该文件必须是存在而且可以访问的)，id是子序号，虽然为int，但是只有8个比特被使用(0-255)。 当成功执行的时候，一个key_t值将会被返回，否则-1 被返回。 共享内存 共享内存是运行在同一台机器上的进程间通信最快的方式，因为数据不需要在不同的进程间复制。通常由一个进程创建一块共享内存区，其余进程对这块内存区进行读写。首先要用的函数是shmget，它获得一个共享存储标识符。 #include
进程间通信方式比较
进程间的通信方式： 1.管道（pipe）及有名管道（named pipe）： 管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道除了具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信。 2.信号（signal）： 信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，它是比较复杂的通信方式，用于通知进程有某事件发生，一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求效果上可以说是一致得。 3.消息队列（message queue）： 消息队列是消息的链接表，它克服了上两种通信方式中信号量有限的缺点，具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息；对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息。 消息缓冲通信技术是由Hansen首先提出的,其基本思想是:根据”生产者-消费者”原理,利用内存中公用消息缓冲区实现进程之间的信息交换. 内存中开辟了若干消息缓冲区,用以存放消息.每当一个进程向另一个进程发送消息时,便申请一个消息缓冲区,并把已准备好的消息送到缓冲区,然后把该消息缓冲区插入到接收进程的消息队列中,最后通知接收进程.接收进程收到发送里程发来的通知后,从本进程的消息队列中摘下一消息缓冲区,取出所需的信息,然后把消息缓冲区不定期给系统.系统负责管理公用消息缓冲区以及消息的传递. 一个进程可以给若干个进程发送消息,反之,一个进程可以接收不同进程发来的消息.显然,进程中关于消息队列的操作是临界区.当发送进程正往接收进程的消息队列中添加一条消息时,接收进程不能同时从该消息队列中到出消息:反之也一样. 消息缓冲区通信机制包含以下列内容:
(1) 消息缓冲区,这是一个由以下几项组成的数据结构: 1、消息长度 2、消息正文 3、发送者 4、消息队列指针 （2）消息队列首指针m-q,一般保存在PCB中。 （1）互斥信号量m-mutex,初值为1，用于互斥访问消息队列，在PCB中设置。 （2）同步信号量m-syn,初值为0，用于消息计数，在PCB中设置。（3）发送消息原语send （4）接收消息原语receive(a) 4.共享内存（shared memory）： 可以说这是最有用的进程间通信方式。它使得多个进程可以访问同一块内存空间，不同进程可以及时看到对方进程中对共享内存中数据得更新。这种方式需要依靠某种同步操作，如互斥锁和信号量等。 这种通信模式需要解决两个问题：第一个问题是怎样提供共享内存；第二个是公共内存的互斥关系则是程序开发人员的责任。 5.信号量（semaphore）： 主要作为进程之间及同一种进程的不同线程之间得同步和互斥手段。 6.套接字（socket）； 这是一种更为一般得进程间通信机制，它可用于网络中不同机器之间的进程间通信，应用非常广泛。 https://www.sodocs.net/doc/b56405993.html,/eroswang/archive/2007/09/04/1772350.aspx linux下的进程间通信-详解
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点
1. # 管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。 # 有名管道(named pipe) ：有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。 # 信号量( semophore ) ：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。 # 消息队列( message queue ) ：消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。 # 信号( sinal ) ：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。#共享内存( shared memory)：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的IPC方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号量，配合使用，来实现进程间的同步和通信。 # 套接字( socket ) ：套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。 管道的主要局限性正体现在它的特点上： 只支持单向数据流； 只能用于具有亲缘关系的进程之间； 没有名字； 管道的缓冲区是有限的（管道制存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配一个页面大小）；管道所传送的是无格式字节流，这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式，比如多少字节算作一个消息（或命令、或记录）等等； 2. 用于进程间通讯(IPC)的四种不同技术: 1. 消息传递(管道,FIFO,posix和system v消息队列) 2. 同步(互斥锁,条件变量,读写锁,文件和记录锁,Posix和System V信号灯) 3. 共享内存区(匿名共享内存区,有名Posix共享内存区,有名System V共享内存区) 4. 过程调用(Solaris门,Sun RPC) 消息队列和过程调用往往单独使用,也就是说它们通常提供了自己的同步机制.相反,共享内存区
实验3.2无名管道通信
计算机操作系统实训教程实验报告 姓名王学杰专业计算机应用技术班级1362班 课程操作系统实验项目无名管道通信 【实验目的】 1了解管道通信机制的基本原理 2 掌握父子进程使用无名管道通信的方法 【实验要求】 编写程序实现多个进程基于无名管道进行通讯。用系统调用pipe（）建立一个无名管道，两个进程p1和p2分别向管道输出一句话 【实验内容】 #include
pipe(fd); //建立一个无名管道 p1=fork(); if(p1==0) { lockf(fd[1],1,0); write(fd[1],send1,strlen(send1)); //子进程1写入 lockf(fd[1],0,0); sleep(1); } else { wait(0); read(fd[0],receive,50); printf("parent read from child1:%s\n",receive); p2=fork(); if(p2==0) { lockf(fd[1],1,0); write(fd[1],send2,strlen(send2)); //子进程2写入
实验三 进程间通信
实验三进程间通信（2学时） 一、实验目的 (1)了解什么是信号。 (2)熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。 (3)熟悉LINUX支持的管道通信方式。 二、实验内容 （1）编写一段程序，使其现实进程的软中断通信。 即：使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按 ctrl+c 键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后，分别输出下列信息后终止： Child Process11 is killed by Parent! Child Process12 is killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止 Parent Process is killed! 要求：运行以下参考程序并分析结果。 <参考程序> #include
signal(SIGALRM,alarming);/*接受SIGALRM*/ waiting(); kill(p1,16); /*向p1发软中断信号16*/ kill(p2,17); /*向p2发软中断信号17*/ wait(0); /*同步*/ wait(0); printf("parent process is killed!\n"); exit(0); //会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。 } else { wait_mark=1; signal(17,stop); signal(SIGINT,SIG_IGN); /*忽略 ^c信号*/ while (wait_mark!=0); lockf(1,1,0); printf("child process2 is killed by parent!\n"); lockf(1,0,0); exit(0); } } else { wait_mark=1; signal(16,stop); signal(SIGINT,SIG_IGN); /*忽略^c信号*/ while (wait_mark!=0); lockf(1,1,0); printf("child process1 is killed by parent!\n"); lockf(1,0,0); exit(0); } } void waiting() { sleep(5); if (wait_mark!=0) kill(getpid(),SIGALRM); } void alarming()
进程的管道通信
计算机操作系统实验第六次实验报告 学院：计算机科学与信息学院专业：通信工程班级：081姓名学号 实验 组 实验时间2010年11月17日指导教师成绩 实验项目名称进程的管道通信实 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 验要求 1、了解管道的概念和管道的类型； 2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式。 实 验 原 理 在管道通信时系统会调用：pipe( )建立一无名管道；read( )；write( ) 。 实 验 仪 器 PC机或工作站一台； RedHat9.0操作系统；
实验步骤一、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 1、pipe( ) 建立一无名管道。 系统调用格式 pipe(filedes) 参数定义 int pipe(filedes); int filedes[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
通信系统仿真实验报告(DOC)
通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验 班级： 学号： 姓名： 时间：
目录 实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3 一、实验内容-------------------------------------------3 二、实验要求-------------------------------------------3 三、实验原理-------------------------------------------3 四、实验步骤与结果-------------------------------------4 五、实验心得------------------------------------------10 实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11 一、实验内容------------------------------------------11 二、实验要求------------------------------------------11 三、实验原理------------------------------------------11 四、实验步骤与结果------------------------------------12 五、实验心得------------------------------------------16 实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17 一、实验内容------------------------------------------17 二、实验要求------------------------------------------17 三、实验原理------------------------------------------17 四、实验步骤与结果------------------------------------18 五、实验心得------------------------------------------27
实验4 进程的管道通信
实验4 进程的管道通信 1. 目的 1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。 2）进一步认识并发执行的实质。 3）分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。 4）学习解决进程同步的方法。 5）了解Linux系统中进程通信的基本原理。 进程是操作系统中最重要的概念，贯穿始终，也是学习现代操作系统的关键。通过本次实验，要求理解进程的实质和进程管理的机制。在Linux系统下实现进程从创建到终止的全过程，从中体会进程的创建过程、父进程和子进程之间的关系、进程状态的变化、进程之间的互斥、同步机制、进程调度的原理和以管道为代表的进程间的通信方式的实现。 2. 内容及要求 这是一个设计型实验，要求自行编制程序。 使用系统调用pipe()建立一条管道，两个子进程分别向管道写一句话： Child process1 is sending a message! Child process2 is sending a message! 父进程从管道读出来自两个子进程的信息，显示在屏幕上。 要求： 1）父进程先接收子进程1发来的消息，然后再接收子进程2发来的消息。 2）实现管道的互斥使用,当一个子进程正在对管道进行写操作时，另一子进程必须等待。使用系统调用lockf(fd[1],1,0)实现对管道的加锁操作，用lockf(fd[1],0,0)解除对 管道的锁定。 3）实现父子进程的同步，当子进程把数据写入管道后，便去睡眠等待；当父进程试图从一空管道中读取数据时，也应等待，直到子进程将数据写入管道后，才将其唤醒。 3．相关的系统调用 1）fork() 用于创建一个子进程。 格式：int fork(); 返回值：在子进程中返回0；在父进程中返回所创建的子进程的ID值；当返回-1时，创建失败。 2）wait() 常用来控制父进程与子进程的同步。 在父进程中调用wait()，则父进程被阻塞，进入等待队列，等待子进程结束。当子进程结束时，父进程从wait()返回继续执行原来的程序。 返回值：大于0时，为子进程的ID值；等于-1时，调用失败。 3）exit() 是进程结束时最常调用的。 格式：void exit( int status); 其中，status为进程结束状态。 4）pipe() 用于创建一个管道 格式：pipe(int fd); 其中fd是一个由两个数组元素fd[0]和fd[1]组成的整型数组，fd[0]是管道的读端口，用
通信实训心得体会
通信实训心得体会 篇一：通信实训总结 通信实训总结 这次学校组织的实训学习虽然只有短短的一周时间，但是我以100%的学习心态来对待。在这次的实训过程中，我们感性上学到了很多东西，也对我将来的学习和研究方向的确定产生了深远的影响。通过这次实训丰富了理论知识，增强了操作能力，开阔了视野，并使我对以后的工作有了定性的认识，真是让我收获颇多。现将本次实训就实训内容和实训收获进行简单的阐述。 一、通信工作概述 通信行业产业链分类: 设备商、设计院、施工队、优公司、代维公司、软、硬件提供商、增值业务公司、终端厂商。运营商之所以是通信业的龙头老大，最重要的原因是国家给了它络经营权。用户之所以是运营商的上帝，不仅仅是用户本身使用，还有用户可以自由选择运营商。 二、通信工程设计基础 1、通信络构成及专业划分 通信指人们通过听觉、视觉、触觉等感观，感知世界而
获 得信息，并通过通信来传递信息。通信的基本形式是在信源（始端）与信宿（末端）之间建立一个传输（转移）信息的通道（信道）。通信是通信系统的一种形式。通信系统特指使用光信号或电信号传递信息的通信系统。通信是由一定数量的节点（包括 终端节点、交换节点）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间的信息交换的通信体制。在通信上，信息的交换可以在用户间进行，在两个计算机之间进行，还可以在一个用户和设备间进行。 现代通信的功能结构：（1）业务：负责向用户提供各种通信业务。（2）传送：负责向各节点之间提供信息的透明传输通道。（3）支撑：负责为业务和传送提供运行所必须的信令、同步、络管理等功能。 通信工程设计专业划分：动力（通信电源）设计专业、交换通信设计专业、传输通信设计专业、数据通信设计专业、无线通信设计专业、线路及管道工程设计专业、小区接入设计专业、无线室分系统设计专业、络规划与研究专业、建筑设计专业。 2、通信工程设计项目管理
进程间的通信
实验三进程间的通信 【实验类型】 综合性实验 【目的要求】 学习如何利用管道机制、消息缓冲队列、共享存储区机制进行进程间的通讯，并加深对上述通信机制的理解。 【内容提要】 1、了解系统调用pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv ()、msgctl()、shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()的功能和实现过程。 2、编写一段程序，使其用管道来实现父子进程之间的进程通讯。子进程向父进程发送自己的进程标识符，以及字符串“is sending a message to parent!”。父进程则通过管道读出子进程发来的消息，将消息显示在屏幕上，然后终止。 3、编写一段程序，使用系统调用fork()来创建两个子进程CLIENT进程和SERVER进程，使其用消息缓冲队列来实现CLIENT进程和SERVER进程之间的通信。SERVER端建立一个Key为75的消息队列，等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。SERVER每接收到一条消息后显示一句“(server) received”。CLIENT端使用Key为75的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，即是SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client) sent”。父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。 4、编写一个与3具有类似功能的程序，使其用共享存储区来实现两个进程之间的通讯。 【主要仪器设备】 每人一台计算机，硬件要求:CPU PII以上,64M内存,1OOM硬盘空间即可；软件要求: Linux操作系统。
Linux下的进程间通信-详解
Linux下的进程间通信-详解 详细的讲述进程间通信在这里绝对是不可能的事情，而且笔者很难有信心说自己对这一部分内容的认识达到了什么样的地步，所以在这一节的开头首先向大家推荐著 名作者Richard Stevens的著名作品：《Advanced Programming in the UNIX Environment》，它的中文译本《UNIX环境高级编程》已有机械工业出版社出版，原文精彩，译文同样地道，如果你的确对在Linux下编程有浓 厚的兴趣，那么赶紧将这本书摆到你的书桌上或计算机旁边来。说这么多实在是难抑心中的景仰之情，言归正传，在这一节里，我们将介绍进程间通信最最初步和最 最简单的一些知识和概念。 首先，进程间通信至少可以通过传送打开文件来实现，不同的进程通过一个或多个文件来传递信息，事实上，在很多应用系统里，都使用了这种方法。但一般说来， 进程间通信（IPC：InterProcess Communication）不包括这种似乎比较低级的通信方法。Unix系统中实现进程间通信的方法很多，而且不幸的是，极少方法能在所有的Unix系 统中进行移植（唯一一种是半双工的管道，这也是最原始的一种通信方式）。而Linux作为一种新兴的操作系统，几乎支持所有的Unix下常用的进程间通信 方法：管道、消息队列、共享内存、信号量、套接口等等。下面我们将逐一介绍。 2.3.1 管道 管道是进程间通信中最古老的方式，它包括无名管道和有名管道两种，前者用于父进程和子进程间的通信，后者用于运行于同一台机器上的任意两个进程间的通信。 无名管道由pipe（）函数创建： #include
04--Linux系统编程-进程间通信
IPC方法 Linux环境下，进程地址空间相互独立，每个进程各自有不同的用户地址空间。任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到，所以进程和进程之间不能相互访问，要交换数据必须通过内核，在内核中开辟一块缓冲区，进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区，进程2再从内核缓冲区把数据读走，内核提供的这种机制称为进程间通信（IPC，InterProcess Communication）。 在进程间完成数据传递需要借助操作系统提供特殊的方法，如：文件、管道、信号、共享内存、消息队列、套接字、命名管道等。随着计算机的蓬勃发展，一些方法由于自身设计缺陷被淘汰或者弃用。现今常用的进程间通信方式有： ①管道(使用最简单) ②信号(开销最小) ③共享映射区(无血缘关系) ④本地套接字(最稳定) 管道 管道的概念： 管道是一种最基本的IPC机制，作用于有血缘关系的进程之间，完成数据传递。调用pipe系统函数即可创建一个管道。有如下特质： 1. 其本质是一个伪文件(实为内核缓冲区) 2.由两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写端。 3. 规定数据从管道的写端流入管道，从读端流出。 管道的原理: 管道实为内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区(4k)实现。 管道的局限性： ①数据自己读不能自己写。 ②数据一旦被读走，便不在管道中存在，不可反复读取。 ③由于管道采用半双工通信方式。因此，数据只能在一个方向上流动。 ④只能在有公共祖先的进程间使用管道。
常见的通信方式有，单工通信、半双工通信、全双工通信。 pipe函数 创建管道 int pipe(int pipefd[2]); 成功：0；失败：-1，设置errno 函数调用成功返回r/w两个文件描述符。无需open，但需手动close。规定：fd[0] →r；fd[1] →w，就像0对应标准输入，1对应标准输出一样。向管道文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。 管道创建成功以后，创建该管道的进程（父进程）同时掌握着管道的读端和写端。如何实现父子进程间通信呢？通常可以采用如下步骤： 1.父进程调用pipe函数创建管道，得到两个文件描述符fd[0]、fd[1]指向管道的读端和写端。 2.父进程调用fork创建子进程，那么子进程也有两个文件描述符指向同一管道。 3.父进程关闭管道读端，子进程关闭管道写端。父进程可以向管道中写入数据，子进程将管道中的数据读出。由于管道是利用环形队列实现的，数据从写端流入管道，从读端流出，这样就实现了进程间通信。 练习：父子进程使用管道通信，父写入字符串，子进程读出并，打印到屏幕。【pipe.c】 思考：为甚么，程序中没有使用sleep函数，但依然能保证子进程运行时一定会读到数据呢？ 管道的读写行为 使用管道需要注意以下4种特殊情况（假设都是阻塞I/O操作，没有设置O_NONBLOCK标志）： 1.如果所有指向管道写端的文件描述符都关闭了（管道写端引用计数为0），而仍然有进程从管道的读端读数据，那么管道中剩余的数据都被读取后，再次read会返回0，就像读到文件末尾一样。
操作系统上实验报告3
操作系统实验三报告 实验题目： 进程管理及进程通信 实验环境： 虚拟机Linux操作系统 实验目的： 1.利用Linux提供的系统调用设计程序，加深对进程概念的理解。 2.体会系统进程调度的方法和效果。 3.了解进程之间的通信方式以及各种通信方式的使用。
实验内容： 例程1： 利用fork()创建子进程 #include<> #include<> #include<> main() { int i; if (fork()) i=wait(0); /*父进程执行的程序段*/ /* 等待子进程结束*/ printf("It is parent process.\n"); printf("The child process,ID number %d, is finished.\n",i); } else{ printf("It is child process.\n"); sleep(10); /*子进程执行的程序段*/ exit(1); /*向父进程发出结束信号*/ } } 运行结果： 思考：子进程是如何产生的又是如何结束的子进程被创建后它的运行环境是怎样建立的
答：子进程是通过函数fork()创建的，通过exit()函数自我结束的，子进程被创建后核心将为其分配一个进程表项和进程标识符，检查同时运行的进程数目，并且拷贝进程表项的数据，由子进程继承父进程的所有文件。 例程2： 循环调用fork()创建多个子进程 #include<> #include<> #include<> main() { int i,j; printf(“My pid is %d, my father’s p id is %d\n”,getpid() ,getppid()); for(i=0; i<3; i++) if(fork()==0) printf(“%d pid=%d ppid=%d\n”, i,getpid(),getppid()); else { j=wait(0); Printf(“ %d:The chile %d is finished.\n” ,getpid(),j); } } 运行结果：
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