操作系统报告书.doc

操作系统实验报告 Linux部分 班级：网络C121班 姓名：高象森 学号：125077  2.3 Linux并发程序设计 (实验估计时间：90分钟) 背景知识 实验目的 工具/准备工作 实验内容与步骤 背景知识 管道是Linux中最常用的进程间通信IPC机制。利用管道时，一个进程的输出可成为另外一个进程的输入。当输入输出的数据量特别大时，这种IPC机制非常有用。可以想象，如果没有管道机制，而必须利用文件传递大量数据时，会造成许多空间和时间上的浪费。 在Linux中，通过将两个file结构指向同一个临时的索引节点，而两个索引节点又指向同一个物理页而实现管道。 实验目的 1) 通过在Linux进程之间进行的通信实例来学习并发程序设计的方法。 2) 通过Linux进程通信的程序设计与实现，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Linux进程管理概念。 3) 通过阅读和分析Linux实验程序，学习Linux程序设计、调试和运行的方法。 工具/准备工作 在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。 需要准备一台运行Linux操作系统的计算机。 实验内容与步骤 并发程序的设计关键是使用创建进程的系统调用，使一个程序运行时可以生成几个同时运行的程序，如果程序中没有创建进程的动作则为顺序程序设计。 本实验中的并发程序例子完成两个程序child和father之间的数据传递工作，具体做法分为四步。 步骤1：编制并发程序pipeline.c。 单击红帽子，在“GNOME帮助”菜单中单击“附件”-“文本编辑器”命令，在文本编辑中键入程序并保存为pipeline.c。 在该程序中定义管道和文件描述符，并且创建子进程child。该程序用到的系统调用有pipe() 、dup() 、fork() 、close、execl() 、exit，它们的功能分别是建立管道、复制文件描述符、创建进程并使子进程与父进程有相同的程序正文、关闭文件描述符、用指定文件覆盖调用程序、撤销当前进程。 清单4-5 pipeline.c // 定义管道程序 # define STD_INPUT 0 // 定义标准输入设备描述符 # define STD_OUTPUT 1 // 定义标准输出设备描述符 int fd[2]; main() { static char process1[]=father,process2[]=child; pipe(fd); // 定义管道 pipeline(process1,process2); // 调用自定义函数pipeline() exit(1); // 程序结束 } pipeline(char* process1,char* process2) { int i; while ((i=fork())==-1); // 创建进程，直到创建成功为止 if (i) { close(fd[0]); // 关闭管道输入描述符 close(STD_OUTPUT); // 关闭标准输出描述符1 dup(fd[1]); // 指定标准输出描述符1为管道写指针 close(fd[1]); // 关闭原始管道写指针 execl(process1, process1, 0); // 用程序father覆盖当前程序 printf( father failed.\n); // execl()执行失败 } else { close(fd[1]); // 关闭管道输出描述符 close(STD_INPUT); // 关闭标准输入描述符0 dup(fd[0]); // 指定标准输入描述符0为管道读指针 close(fd[0]); // 关闭原始管道读指针 execl(process2,process2,0); // 用程序child覆盖当前程序 printf(child failed.\n); // execl()执行失败 } exit(2); // 程序结束 } 步骤2：编制“管道写”程序father.c作为父进程的一部分工作。其内容如下： 单击红帽子，在“GNOME