实验二 进程和进程通信
实验报告
仅供参考仅供参考！
（一）实验目的
⏹通过使用进程和进程通信方面的系统调用的，加深理解有关进程方面的基本概念。通过实验对进程有进一步的感性认识，掌握系统V的IPC机制。
（二）实验题目
⏹1．设计一个程序，创建一个子进程，使父子进程合作，协调地完成某一功能。要求在该程序中还要使用进程的睡眠、进程图象改换、父进程等待子进程终止、信号的设置与传送（包括信号处理程序）、子进程的终止等有关进程的系统调用。
⏹2．利用UNIX的消息通信机制、共享内存机制（要用信号灯实施进程间的同步和互斥）实现两个进程间的数据通信。具体的通信数据可从一个文件读出，接收方进程可将收到的数据写
入一个新文件，以便能判断数据传送的正确性（对文件操不熟悉的同学可不必通过读写文件，只要键盘输入和输出至屏幕进行比较即可）。 （蓝字部分对一般同学不作要求）
（三）实验报告要求
⏹要求在实验室当场调试完成，经老师检查通过，登记，实验报告可免做。
⏹对于因特殊情况，不能到实验室上机的同学，可在自己的Linux机器上机，但要求写实验报告，包括题目、数据结构的说明，画出程序框图，在源程序中加入注释，说明程序的测试方法和测试结果，以及实验总结或体会。
⏹在实验报告中要有一幅Linux系统运行的截图，截图中要注释实验者的姓名或学号。实验报告不要做压缩文件。
⏹为了截图，可以建立以学号为用户名的帐号，或在命令行中输入姓名或学号（会显示出错，没有关系），或在程序加入注释，再对其截图。
⏹至少要完成一道实验题。
一、运行程序
（一）、数据结构说明和程序框图
1、数据结构说明
main()函数：子进程的创建都是在main()函数里面；
signalfun(),是信号SIGUSR1对应的处理函数；
writetofile函数，是对一个文件写如一定的内容的函数；
readfromfile,是从一个文件里面读取内容的函数。
2、程序框图如下：
（二）、源程序
1、父子进程程序
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
main()
{
int pid,status = 1;
void func();
signal(SIGUSR1,func); /* 预置信号处理程序,将SIGUSR1设置为func函数的功能*/
while ((pid=fork( ))==-1);
if (pid) { /* 父进程 */
printf("It is the parent process.\n");
printf("Parent: will send signal.\n");
kill(pid,SIGUSR1); /* 发送信号,即发送执行func函数的信息 */
pid = wait(&status); /* 父进程等待子进程终止 */
printf("Child process %d,status=%d \n",pid,status);
}
else { /* 子进程 */
sleep (2); /* 等待接受信号 */
printf("It is the child process.\n");
printf("Child：signal is received.\n");
execvp ("pwd",(char*)0); /* 映像改换,显示当前工作区,exevcp不用给出具体路径,(char*)0指向pwd命令 */
printf("execl error.\n"); /* 映像改换失败 */
exit(2);
}
printf ("Parent process finish. \n");
}
void func ()
{
system("date");
}
2、消息通信机制
/* msgcom.h */
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#define MSGKEY 5678
struct msgtype{
long mtype;
int text;
};
#include "msgcom.h"
main()
{ /* 请求进程 */
struct msgtype buf;
int qid,pid;
qid=msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666); /* MSGKEY为约定的消息队列关键字,访问控制权限为0666 */
pe=1; /* 请求进程发送消息标识为1 */
=pid=getpid(); /* 请求进程发送消息内容为进程标识 */
msgsnd(qid,&buf,), IPC_NOWAIT|04000); /* 发送消息正文长度为buf的大小 */
msgrcv(qid,&buf,512,pid,MSG_NOERROR); /* 指定接收mtype=pid的信息，即请求进程发送给服务器处理后的信息 */
printf("Request received a massags from server, type is: %d\n",pe);
}
#include "msgcom.h"
main()
{ /* 服务器进程 */
struct msgtype buf;
int qid;
if((qid=msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666))== -1)
return(-1); /* 出错处理 */
while(1){
msgrcv(qid,&buf,512,1,MSG_NOERROR); /* 接收所有请求进程发送的消息 */
printf("Server receive a request from process %d\n",);
; /* 将请求进程的标识数作为mtype的值，以便于请求进程识别 */
msgsnd(qid,&buf,sizeof(int),IPC_NOWAIT|04000); /* 将消息发送给请求进程 */
}
}
3、共享内存机制
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdio.h>
#define SHMKEY 18001 /* 共享内存关键字 */
#define SHMKEY2 18002
#define SIZE 1024 /* 共享内存长度 */
#define SEMKEY1 19001 /* 信号灯组1关键字 */
#define SEMKEY2 19002 /* 信号灯组2关键字 */
#define SEMKEY3 19003 /* 信号灯组3关键字 */
static void semcall(sid,op)
int sid,op;
{
struct sembuf sb;
sb.sem_num = 0; /* 信号灯编号0 */
sb.sem_op = op; /* 信号灯操作数加1或减1 */
sb.sem_flg = 0; /* 操作标志 */
if(semop(sid,&sb,1) == -1)
perror("semop"); /* 出错处理进程间通信实验报告心得 */
};
int creatsem(key) /* 信号灯组创建及初始化程序 */
key_t key;
{
int sid;
union semun { /* 如sem.h中已定义，则省略 */
int val;
struct semid_ds *buf;
ushort *array;
} arg;
if((sid=semget(key,1,0666|IPC_CREAT))==-1) /* 创建1个关键字为1的信号灯组,访问控制权限为0666 */
perror("semget"); /* 出错处理 */
arg.val=1; /* 初值为1 */
if(semctl(sid,0,SETVAL,arg)==-1) /* 将信号灯组的第一个信号灯的初值置1 */
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