操作系统实验二：进程通信（管道及共享内存）

实验二：进程通信（一） ——管道及共享内存

一、实验目的

1、熟悉并掌握管道机制，并实现进程间通信
2、熟悉并掌握共享内存机制，并实现进程间通信

二、实验内容和步骤

1、任务一
（1）阅读以上父子进程利用管道进行通信的例子（例1），写出程序的运行结果并分析。
（2）编写程序：父进程利用管道将一字符串交给子进程处理。子进程读字符串，将里面的字符反向后再交给父进程，父进程最后读取并打印反向的字符串。
2、任务二
（1）阅读例2的程序，运行一次该程序，然后用ipcs命令查看系统中共享存储区的情况，再次执行该程序，再用ipcs命令查看系统中共享内存的情况，对两次的结果进行比较，并分析原因。最后用ipcrm命令删除自己建立的共享存储区。
（2）每个同学登陆两个窗口，先在一个窗口中运行例3程序1（或者只登陆一个窗口，先在该窗口中以后台方式运行程序1），然后在另一个窗口中运行例3程序2，观察程序的运行结果并分析。运行结束后可以用ctrl+c结束程序1的运行。
（3）编写程序：使用系统调用shmget()，shmat()，shmdt()，shmctl()，编制程序。要求在父进程中生成一个30字节长的私有共享内存段。接下来，设置一个指向共享内存段的字符指针，将一串大写字母写入到该指针指向的存贮区。调用fork()生成子进程，让子进程显示共享内存段中的内容。接着，将大写字母改成小写，子进程修改共享内存中的内容。之后，子进程将脱接共享内存段并退出。父进程在睡眠5秒后，在此显示共享内存段中的内容（此时已经是小写字母）。-

三、代码及运行结果分析

1、任务一

例1：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{
      int x,fd[2];
    char buf[30],s[30];
    pipe(fd);
    while ((x=fork())==-1);
    if (x==0)
    {
   
       close(fd[0]);
       printf("Child Process!\n");
       strcpy(buf,"This is an example\n");
       write(fd[1],buf,30);
       exit(0);
    }
    else{
   
       close(fd[1]);
       printf("Parent Process!\n");
       read(fd[0],s,30);
       printf("%s\n",s);
   }
   return 0;
}

（1）阅读以上父子进程利用管道进行通信的例子（例1），写出程序的运行结果并分析。
运行结果：

分析：
利用系统调用pipe()可创建一个简单的管道。fd[0]存放供读进程使用的文件描述符（管道出口），fd[1]存放供写程使用的文件描述符（管道入口）。首先运行父进程，然后关闭父进程，子进程开启，并向父进程发送消息，然后关闭子进程，父进程接收消息并打印输出。
（2）编写程序：父进程利用管道将一字符串交给子进程处理。子进程读字符串，将里面的字符反向后再交给父进程，父进程最后读取并打印反向的字符串。
编写程序如下：

#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
   
        int x,count,left,right,temp,fd[2],fe[2];
        char c,buf[30],s[30