实验6进程及进程间通信之共享内存.docx
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实验6进程及进程间通信之共享内存
实验6进程及进程间的通信
●实验目的:
1、理解进程的概念
2、掌握进程复制函数fork的用法
3、掌握替换进程映像exec函数族
4、掌握进程间的通信机制,包括:
有名管道、无名管道、信号、共享内存、信号量和消息队列
●实验要求:
熟练使用该节所介绍fork函数、exec函数族、以及进程间通信的相关函数。
●实验器材:
软件:
1.安装了Ubunt的vmware虚拟机
硬件:
PC机一台
●实验步骤:
1、用进程相关API函数编程一个程序,使之产生一个进程扇:
父进程产生一系列子进程,每个子进程打印自己的PID然后退出。
要求父进程最后打印PID。
进程扇process_fan.c参考代码如下:
2、用进程相关API函数编写一个程序,使之产生一个进程链:
父进程派生一个子进程后,然后打印出自己的PID,然后退出,该子进程继续派生子进程,然后打印PID,然后退出,以此类推。
要求:
1)实现一个父进程要比子进程先打印PID的版本。
(即打印的PID一般是递增的)
2)实现一个子进程要比父进程先打印PID的版本。
(即打印的PID一般是递减的)
进程链1,process_chain1.c的参考代码如下:
进程链2,process_chain2.c的参考代码如下:
3、编写程序execl.c,实现父进程打印自己的pid号,子进程调用execl函数,用可执行程序file_creat替换本进程。
注意命令行参数。
参考代码如下:
/*execl.c*/
#include
#include
#include
intmain(intargc,char*argv[])
{
/*判断入参有没有传入文件名*/
if(argc<2)
{
perror("youhaven,tinputthefilename,pleasetryagain!
\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pid_tresult;
result=fork();
if(result>0)
{
printf(“I’mparent,mypid:
%d,mysun’spid%d\n”,getpid(),result);
}
/*下面代码是调用ls程序,用可执行程序ls替换本进程
if(result==0)
{
printf(“I’msumprocessmypidis%d\n”,getpid());
if(execl("/bin/ls","ls","-l",NULL)<0)
{
perror("execlperror");
}
}*/
/*下面程序调用execl函数,用可执行程序file_creat替换本进程*/
if(result==0)
{
printf(“I’msumprocessmypidis%d\n”,getpid());if(execl("./file_creat","file_creat",argv[1],NULL)<0)
perror("execlerror!
");
}
}
其中file_creat.c的代码如下:
file_creat.c
#include
#include
#include
#include
#include
voidcreate_file(char*filename)
{
/*创建的文件具有可读可写的属性*/
if(creat(filename,0666)<0)
{
printf("createfile%sfailure!
\n",filename);
exit(EXIT_FAILURE);
}
else
{
printf("createfile%ssuccess!
\n",filename);
}
}
intmain(intargc,char*argv[])
{
/*判断入参有没有传入文件名*/
if(argc<2)
{
perror("youhaven'tinputthefilename,pleasetryagain!
\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
create_file(argv[1]);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
代码分析
execl函数会让一个可执行程序运行并替换本进程,那么这个可执行程序就应该有创建一个文件的功能。
我们可以用file_creat.c编译产生的可执行文件file_creat来作为该可执行程序。
运行步骤:
1).编译应用程序execl.c和file_creat.c
命令:
gccexecl.c–oexecl
gccfile_creat.c–ofile_creat
2)运行应用程序可以看到运行程序后,创建了新的文件“file”
3).总结:
exec函数族会在一个进程中启动另一个程序执行。
并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段。
在执行完exec函数调用后,原调用进程的内容除了进程号之外,其他全部被新的进程替换了。
4、execlp函数实例:
/*execlp.c*/
#include
#include
#include
intmain()
{
pid_tresult;
result=fork();
if(result==0)
{
if(execlp("ls","ls","-l",NULL)<0)
{
perror("execlperror");
}
}
}
代码分析:
使用execlp函数可以省略指定ls的路径,因为ls程序在path路径中。
execlp函数会到path路径中找到可执行程序。
5、execv函数实例:
/*execv.c*/
#include
#include
#include
intmain()
{
pid_tresult;
char*arg[]={"ls","-l",NULL};
result=fork();
if(result==0)
{
if(execv("/bin/ls",arg)<0)
{
perror("execlperror");
}
}
}
代码分析,execv函数将可执行程序的运行参数放到数组*arg[]中。
6、无名管道实验:
用命令行敲入命令:
farsight@ubuntu-desktop:
~$ls-l|wc-w
运用所学知识,编程实现上述命令的效果。
ls_wc.c的参考代码如下:
7、用命名管道分别写一个服务器程序和一个客户机程序,客户机的父进程负责每隔一秒产生一个子进程(形成一个进程扇),而每个子进程则往FIFO写入自己的PID号码以及一条当前的系统时间。
服务器负责从该FIFO中读取数据并将之打印到屏幕上。
multprocess.c参考代码如下:
server.c的参考代码如下:
实验分析:
管道的阻塞情况分析表如下:
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- 关 键 词:
- 实验 进程 通信 共享 内存