1、實驗六：進程間通信l 實驗目的：學會進程間通信方式：無名管道，有名管道，信號，消息隊列，l 實驗要求：（一）在父進程中創(chuàng)建一無名管道，并創(chuàng)建子進程來讀該管道，父進程來寫該管道（二）在進程中為SIGBUS注冊處理函數，并向該進程發(fā)送SIGBUS信號（三）創(chuàng)建一消息隊列，實現向隊列中存放數據和讀取數據l 實驗器材：軟件：安裝了Linux的vmware虛擬機硬件：PC機一臺l 實驗步驟：（一）無名管道的使用1、編寫實驗代碼pipe_rw.c#include #include #include #include #include #include int main()int pipe_fd2;/管道返

2、回讀寫文件描述符pid_t pid;char buf_r100;char* p_wbuf;int r_num;memset(buf_r,0,sizeof(buf_r);/將buf_r初始化char str1=”parent write1 “holle”;char str2=”parent write2 “pipe”n”; r_num=30;/*創(chuàng)建管道*/if(pipe(pipe_fd)0)printf(pipe create errorn);return -1;/*創(chuàng)建子進程*/if(pid=fork()=0) /子進程執(zhí)行代碼/1、子進程先關閉了管道的寫端close(pipe_fd1);/

3、2、讓父進程先運行，這樣父進程先寫子進程才有內容讀sleep(2); /3、讀取管道的讀端，并輸出數據if(read(pipe_fd0,buf_r, r_num)0) /父進程執(zhí)行代碼/1、父進程先關閉了管道的讀端close(pipe_fd0); /2、向管道寫入字符串數據p_wbuf=&str1;write(pipe_fd1,p_wbuf,sizof(p_wbuf);p_wbuf=&str2;write(pipe_fd1,p_wbuf,sizof(p_wbuf); /3、關閉寫端，并等待子進程結束后退出close(pipe_fd1);return 0;/*#include #include

4、#include #include #include #include int main()int pipe_fd2;/管道返回讀寫文件描述符pid_t pid;char buf_r100;char* p_wbuf;int r_num;memset(buf_r,0,sizeof(buf_r);/將buf_r初始化char str1=holle;char str2=pipe; r_num=10;/*創(chuàng)建管道*/if(pipe(pipe_fd)0)printf(pipe create errorn);return -1;/*創(chuàng)建子進程*/if(pid=fork()=0) /子進程執(zhí)行代碼close

5、(pipe_fd1);/1、子進程先關閉了管道的寫端/2、讓父進程先運行，這樣父進程先寫子進程才有內容讀 /3、讀取管道的讀端，并輸出數據if(read(pipe_fd0,buf_r, r_num)0)printf(read1 error!);exit(-1);printf(nparent write1 %s!,buf_r);sleep(1);if(read(pipe_fd0,buf_r, r_num)0) /父進程執(zhí)行代碼close(pipe_fd0);/1、父進程先關閉了管道的讀端p_wbuf=str1;/2、向管道寫入字符串數據write(pipe_fd1,p_wbuf,sizeof(s

6、tr1);sleep(1);p_wbuf=str2;write(pipe_fd1,p_wbuf,sizeof(str2);close(pipe_fd1);/3、關閉寫端，并等待子進程結束后退出exit(1);/printf(father error!);return 0;*/2、編譯應用程序pipe_rw.c3、運行應用程序子進程先睡兩秒讓父進程先運行，父進程分兩次寫入“hello”和“pipe”，然后阻塞等待子進程退出，子進程醒來后讀出管道里的內容并打印到屏幕上再退出，父進程捕獲到子進程退出后也退出4、由于fork函數讓子進程完整地拷貝了父進程的整個地址空間，所以父子進程都有管道的讀端和寫端

7、。我們往往希望父子進程中的一個進程寫一個進程讀，那么寫的進程最后關掉讀端，讀的進程最好關閉掉寫端（二）信號處理1、編寫實驗代碼sig_bus.c#include #include #include /1、自定義信號處理函數，處理SIGBUS信號，打印捕捉到信號即可static void signal_handler(int signo)if(signo =SIGBUS)printf(“n I have get SIGBUS”);exit(EXIT_FAILURE);int main()printf(Waiting for signal SIGBUS n );/2、注冊信號處理函數if(sign

8、al(SIGBUS,signal_handler)=SIG_ERR)fprintf(stderr,”cannot handle SIGBUSn”);exit(EXIT_FAILURE);pause();/將進程掛起直到捕捉到信號為止exit(0);return 0;/*#include #include #include #include /1、自定義信號處理函數，處理SIGBUS信號，打印捕捉到信號即可static void signal_handler(int signo)if(signo =SIGBUS)printf(I have get SIGBUS);exit(EXIT_FAILUR

9、E);int main()printf(Waiting for signal SIGBUS n );/2、注冊信號處理函數if(signal(SIGBUS,signal_handler)=SIG_ERR)fprintf(stderr,cannot handle SIGBUSn);exit(EXIT_FAILURE);pause();/將進程掛起直到捕捉到信號為止exit(0);return 0;*/用signal系統(tǒng)調用為SIGBUS信號注冊信號處理函數my_func，然后將進程掛起等待SIGBUS信號。所以需要向該進程發(fā)送SIGBUS信號才會執(zhí)行自定義的信號處理函數2、編譯應用程序sig_b

10、us.c3、運行應用程序先先一個終端中運行sig_bus，會看到進程掛起，等待信號然后在另一個終端中，查找到運行sig_bus這個產生的進程號，用kill命令發(fā)送SIGBUS信號給這個進程我們可以看到前面掛起的進程在接收到這個信號后的處理用自定義信號處理函數my_func來處理，所以打印了I have get SIGBUS這樣一句話l 上機報告要求：1、 總結pipe()，signal()的函數定義原型，返回值和參數的意義表頭文件： #include定義函數： int pipe(int filedes2);函數說明（參數）： pipe()會建立管道，并將文件描述詞由參數filedes數組返回。

11、filedes0為管道里的讀取端，filedes1則為管道的寫入端。返回值：若成功則返回零，否則返回-1，錯誤原因存于errno中。阻塞問題：當管道中的數據被讀取后，管道為空。一個隨后的read()調用將默認的被阻塞，等待某些數據寫入。功能：管道是一種把兩個進程之間的標準輸入和標準輸出連接起來的機制，從而提供一種讓多個進程間通信的方法，當進程創(chuàng)建管道時，每次都需要提供兩個文件描述符來操作管道。其中一個對管道進行寫操作，另一個對管道進行讀操作。對管道的讀寫與一般的IO系統(tǒng)函數一致，使用write()函數寫入數據，使用read()讀出數據。表頭文件：#include功 能：設置某一信號的對應動作函

12、數原型：void (*signal(int signum,void(* handler)(int)(int); 或者：typedef void(*sig_t) ( int ); sig_t signal(int signum,sig_t handler);可看成是signal()函數（它自己是帶有兩個參數，一個為整型，一個為函數指針的函數），而這個signal()函數的返回值也為一個函數指針，這個函數指針指向一個帶整型參數，并且返回值為void的一個函數。參數說明：第一個參數signum指明了所要處理的信號類型，它可以取除了SIGKILL和SIGSTOP外的任何一種信號。 第二個參數handl

13、er描述了與信號關聯的動作，它可以取以下三種值： （1）一個返回值為正數的函數地址此函數必須在signal()被調用前申明，handler中為這個函數的名字。當接收到一個類型為sig的信號時，就執(zhí)行handler 所指定的函數。這個函數應有如下形式的定義： intfunc(int sig); sig是傳遞給它的唯一參數。執(zhí)行了signal()調用后，進程只要接收到類型為sig的信號，不管其正在執(zhí)行程序的哪一部分，就立即執(zhí)行func()函數。當func()函數執(zhí)行結束后，控制權返回進程被中斷的那一點繼續(xù)執(zhí)行。（2）SIGIGN 這個符號表示忽略該信號，執(zhí)行了相應的signal()調用后，進程會忽

14、略類型為sig的信號。 （3）SIGDFL 這個符號表示恢復系統(tǒng)對信號的默認處理。 函數說明：signal()會依參數signum 指定的信號編號來設置該信號的處理函數。當指定的信號到達時就會跳轉到參數handler指定的函數執(zhí)行。當一個信號的信號處理函數執(zhí)行時，如果進程又接收到了該信號，該信號會自動被儲存而不會中斷信號處理函數的執(zhí)行，直到信號處理函數執(zhí)行完畢再重新調用相應的處理函數。但是如果在信號處理函數執(zhí)行時進程收到了其它類型的信號，該函數的執(zhí)行就會被中斷。返回值：返回先前的信號處理函數指針，如果有錯誤則返回SIG_ERR(-1)。 附加說明：在信號發(fā)生跳轉到自定的handler處理函數執(zhí)

15、行后，系統(tǒng)會自動將此處理函數換回原來系統(tǒng)預設的處理方式，如果要改變此操作請改用sigaction()。下面的情況可以產生Signal： 1. 按下CTRL+C產生SIGINT 2. 硬件中斷，如除0，非法內存訪問（SIGSEV）等等 3. Kill函數可以對進程發(fā)送Signal 4. Kill命令。實際上是對Kill函數的一個包裝 5.軟件中斷。如當Alarm Clock超時（SIGURG），當Reader中止之后又向管道寫數據（SIGPIPE），等等命名管道FIFO功能：管道最大的劣勢就是沒有名字，只能用于有一個共同祖先進程的各個進程之間。FIFO代表先進先出，單它是一個單向數據流，也就是半

16、雙工，和管道不同的是：每個FIFO都有一個路徑與之關聯，從而允許無親緣關系的進程訪問。 頭文件：#include #include 函數定義原型：int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);參數：這里pathname是路徑名,mode是sys/stat.h里面定義的創(chuàng)建文件的權限.2、 利用有名管道FIFO實現類似第一個實驗的功能，一個程序fifo_read.c寫數據”Hi Linux”，另一個程序fifo_write.c讀數據并打印出來。/fifo.read.c#include #include #include #include #inclu

17、de #include #include #include /#define FIFO fifoint main()int fdr,fd;char buf_r=Hi Linuxn;fd=mkfifo(fifo.txt,O_CREAT|O_RDWR|0666);if(fd0)printf(fifo creat error(R)!n);exit(-1);fdr=open(fifo.txt,O_WRONLY|O_CREAT,0666);if(fdr0)printf(open error!);exit(-1);if(write(fdr,buf_r,sizeof(buf_r)0)printf(write error);exit(-1);close(fdr);close(fd);return 0;#include #include #include #include #include #i