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(nèi)容本周大課內(nèi)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(xiàn)父子進程同步通過實驗理解無名管道通信主要內(nèi)容第一部分本周大課內(nèi)容回顧軟中斷管道通信主要內(nèi)容大課內(nèi)容回顧（1）進程間通信根據(jù)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(shù)據(jù)交換（大批數(shù)據(jù)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(nèi)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(nèi)存）大課內(nèi)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(diào)用(1)軟中斷信號的預(yù)置函數(shù)signal()調(diào)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(guān)聯(lián)的函數(shù)名Linux軟中斷信號的系統(tǒng)調(diào)用(2)發(fā)送軟中斷信號函數(shù)kill()調(diào)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(diào)用：intpipe(intPipeName[2]);參數(shù)說明：PipeName[2]，管道名，為一2元整型數(shù)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(diào)用寫：write(PipeName[1],buf,size);讀：read(PipeName[0],buf,size);參數(shù)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(shù)據(jù)的緩沖區(qū)size，讀或者寫數(shù)據(jù)的長度（字節(jié)數(shù)）第二部分進程間通信實驗軟中斷管道通信主要內(nèi)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(jié)束。代碼及結(jié)果如圖所示改造：要求按3次Ctrl+C后才結(jié)束將signal()語句和函數(shù)刪除后重新編譯看結(jié)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(xiàn)父子進程同步假設(shè)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(jié)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(jié)果如圖所示（子進程先執(zhí)行的結(jié)果）改寫如果把kill()函數(shù)注釋掉，結(jié)果將如何？為什么？分別注釋掉代碼中的信號函數(shù)會有怎樣的結(jié)果，為什么？把第一個sleep(1)改成sleep(10)又會有什么樣的結(jié)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(shù)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(yīng)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(jié)束。注意：管道的創(chuàng)建、管道數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)“PipeMessageTest”，P2從管道讀數(shù)據(jù)并顯示這些數(shù)據(jù)。思考：類似這種父子進程之間的數(shù)據(jù)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);//