实验八、进程间通信

实验目的

了解进程间通信的常用方式；
掌握管道、消息队列、信号量、共享内存实现进程间通信的方法。

实验内容

举例说明使用匿名管道进行进程通信。
举例说明使用mkfifo命令创建命名管道以及简单演示管道如何工作。
编写两个程序使用第2题中创建的管道进行通信。
编写两个程序分别通过指定的键值创建IPC内核对象，以及获取该指定键值的IPC内核对象。
编写一个程序可以用来创建、删除内核对象，也可以挂接、卸载共享内存，还可以打印、设置内核对象信息。
编写两程序分别用于向消息队列发送数据和接收数据。msg_send 程序定义了一个结构体 Msg，消息正文部分是结构体 Person。该程序向消息队列发送了 10 条消息。
编写程序举例说明信号量如何操作。
编写程序使用信号量实现父子进程之间的同步，防止父子进程抢夺CPU。

项目	内容
班级课程的主页链接	https://edu.cnblogs.com/campus/nchu/2021-spring-Linux
作业要求链接地址	https://edu.cnblogs.com/campus/nchu/2021-spring-Linux/homework/11958
学号-姓名	18041505——姚艳
作业学习目标	1.了解进程间通信的常用方式；2.掌握管道、消息队列、信号量、共享内存实现进程间通信的方法。

1.举例说明使用匿名管道进行进程通信。
（1）管道通信
例题：父进程 fork 出一个子进程，通过无名管道向子进程发送字符，子进程收到数据后将字符串中的小写字符转换成大写并输出。
man 2 pipe

hellopipe.c

2.举例说明使用mkfifo命令创建命名管道以及简单演示管道如何工作。
命名管道
1)通过命令 mkfifo 创建管道 man mkfifo

2)通过函数 mkfifo(3) 创建管道 man 3 mkfifo

FIFO文件的特性
a）查看文件属性
当使用 mkfifo 创建 hello 文件后，查看文件信息如下：

cat hello

3.编写两个程序使用第2题中创建的管道进行通信。
例题：编写两个程序，分别是发送端 pipe_send 和接收端面 pipe_recv 。程序 pipe_send 从标准输入接收字符，并发送到程序 pipe_recv ，同时 pipe_recv 将接收到的字符打印到屏幕。
send_pipe.c

recv_pipe.c

分别开启两个终端，分别运行pipe_send和pipe_recv,在两个终端都处于阻塞状态，在运行pipe_send的终端输入数据，然后就可以在运行的pipe_recv的终端看到相应的输出:

4.编写两个程序分别通过指定的键值创建IPC内核对象，以及获取该指定键值的IPC内核对象。
例题：程序 ipccreate 用于在指定的键值上创建 ipc 内核对象。使用格式为 ./ipccreate ，比如./ipccreate 0 0x8888 表示在键值 0x8888 上创建共享内存。
ipccreate.c

man 2 msgget

man 2 semget

获取ipc内核对象
程序 ipcget 用于在指定的键值上获取 ipc 内核对象的 id 号。
使用格式为 ./ipcget ，比如./ipcget 0 0x8888 表示获取键值 0x8888 上的共享内存 id 号。
ipcget.c

5.编写一个程序可以用来创建、删除内核对象，也可以挂接、卸载共享内存，还可以打印、设置内核对象信息。
例题：编写一个程序 shmctl 可以用来创建、删除内核对象，也可以挂接、卸载共享内存，还可以打印、设置内核对象信息。具体使用方法具体见下面的说明：
man 2 shmop

man 2 shmctl

./shmctl -c : 创建内核对象。
./shmctl -d : 删除内核对象。
./shmctl -v : 显示内核对象信息。
./shmctl -s : 设置内核对象（将权限设置为 0600 ）。
./shmctl -a : 挂接和卸载共享内存（挂接 5 秒后，再执行 shmdt ，然后退出）。

shmctl.c

先在另一个终端执行 ./shmctl -a ，然后在当前终端执行 ./shmctl -v （注意手速，5秒内要搞定）。

6.编写两程序分别用于向消息队列发送数据和接收数据。msg_send程序定义了一个结构体 Msg，消息正文部分是结构体 Person。该程序向消息队列发送了 10 条消息。
例题：程序 msg_send 和 msg_recv 分别用于向消息队列发送数据和接收数据。 msg_send 程序定义了一个结构体 Msg ，消息正文部分是结构体 Person 。该程序向消息队列发送了 10 条消息。
msg_send .c