操作系統課程設計--進程的軟中斷通信與管道通信

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　課程設計名稱： 操作系統課程設計 </p><p>　　專 業(yè) 班 級 ： </p><p>　　學 生 姓 名 ： </p><p>　　學 號 ： </p><p>　　

2、指 導 教 師 ： </p><p>　　課程設計時間： 6月24日-6月28日 </p><p>　　計算機科學 專業(yè)課程設計任務書</p><p>　　說明：本表由指導教師填寫，由教研室主任審核后下達給選題學生，裝訂在設計（論文）首頁</p><p><b>　　1 需求分析</b&g

3、t;</p><p>　?。?）編制一段程序，實現進程的管道通信。</p><p>　　使用系統調用pipe()建立一條管道線，兩個子進程P1和P2分別向管道各寫一句話：</p><p>　　Child 1 is sending a message!</p><p>　　Child 2 is sending a message!</p&

4、gt;<p>　　而父進程則從管道中讀出來自兩個子進程的信息，顯示在屏幕上。</p><p>　　要求父進程先接收子進程P1發(fā)來的消息，再接收子進程P2發(fā)來的消息。</p><p>　?。?）編制一段程序，實現進程的軟中斷通信。</p><p>　　使用系統調用fork()創(chuàng)建兩個子進程，再用系統調用signal()讓父進程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按

5、DEL鍵）；當捕捉到中斷信號后，父進程用系統調用Kill()向兩個子進程發(fā)出信號，子進程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止：</p><p>　　Child 1 is killed by parent!</p><p>　　Child 2 is killed by parent!</p><p>　　父進程等待兩個子進程終止后，輸出下列信息后終止。</p>

6、;<p>　　Parent is killed!</p><p><b>　　2 概要設計</b></p><p>　　參數說明：lockf(fd[1],1,0);</p><p>　　fd 是打開文件的文件描述符。為通過此函數調用建立鎖定，文件描述符必須使用只寫權限或讀寫權限打開。權限的組的成員，它也可以使用 

7、;lockf()來鎖定使用只讀權限（O_RDONLY）打開的文件。  </p><p>　　第二個參數是指定要采取的操作的控制值，# define F_ULOCK 0 //解鎖  # define F_LOCK 1 //互斥鎖定區(qū)域 。F_TEST 用于檢測在指定的區(qū)域中是否

8、存在其他進程的鎖定。如果該區(qū)域可訪問，lockf()將返回 0，否則返回?1。</p><p>　　len 是要鎖定或解鎖的連續(xù)字節(jié)數。 len 為零，則鎖定從當前偏移量到文件結尾的區(qū)域（即從當前偏移量到現有或任何將來的文件結束標志）。</p><p><b>　　3 運行環(huán)境</b></p><p>　

9、　軟件：C語言 linux</p><p>　　硬件：2G內存 3.1CPU</p><p>　　4 開發(fā)工具和編程語言</p><p><b>　　編程工具：記事本</b></p><p><b>　　編程語言：C語言</b></p><p><b>　　5 詳

10、細設計</b></p><p><b>　　管道通信：</b></p><p>　　(1)p1創(chuàng)建成功,加鎖，讓后寫入管道一段字符，睡一秒，解鎖，最后自我終止。代碼如下：</p><p><b>　　if(p1==0)</b></p><p><b>　　{//pi進程<

11、/b></p><p>　　lockf(fd[1],1,0);</p><p>　　sprintf(outpipe,"child 1 process is sending a message!");</p><p>　　write(fd[1],outpipe,50);</p><p><b>　　sleep

12、(1);</b></p><p>　　lockf(fd[1],0,0);</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　?。?）進程p2的亦是如此，此處不再說明。</p><p>　?。?）這是父進

13、程，剛開始等待信號的到來，然后從管道中讀出p1寫進去的東西。然后在等待信號的到來，然后從管道中讀出p2寫進去的東西。最后自我終止。代碼如下:</p><p><b>　　wait(0);</b></p><p>　　read(fd[0],inpipe,50);</p><p>　　printf("%s\n",inpipe);

14、</p><p><b>　　wait(0);</b></p><p>　　read(fd[0],inpipe,50);</p><p>　　printf("%s\n",inpipe);</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p>

15、;<b>　　軟中斷通信：</b></p><p>　　系統調用signal()讓父進程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按DEL鍵）；當捕捉到中斷信號后，父進程用系統調用Kill()向兩個子進程發(fā)出信號，子進程捕捉到信號后分別輸出信息，父進程等待兩個子進程終止后，輸出下列信息后終止。代碼如下（p1與p2相同，略去）：</p><p><b>　　//父進程<

16、/b></p><p>　　wait_mark=1;</p><p>　　signal(SIGINT,stop);</p><p>　　waiting();</p><p>　　kill(p1,16);</p><p>　　kill(p2,17);</p><p><b>　　w

17、ait(0);</b></p><p><b>　　wait(0);</b></p><p>　　printf("parent process is killed!\n");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　

18、//p1進程</b></p><p>　　wait_mark=1;</p><p>　　signal(16,stop);</p><p>　　signal(SIGINT, SIG_IGN);</p><p>　　waiting();</p><p>　　printf("child process

19、1 is killed by parent!\n");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　6 調試分析</b></p><p><b>　　7 測試結果</b></p><p>　　管道通信的運行結果如圖7-1所示<

20、;/p><p><b>　　圖7-1</b></p><p>　　軟中斷通信的運行結果如圖7-2所示，捕捉中斷信號后的結果如圖7-3所示</p><p><b>　　圖7-2</b></p><p><b>　　圖7-3</b></p><p><b&

21、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 任滿杰等,《操作系統原理實用教程》,電子工業(yè)出版社 ,2006</p><p>　　[2] 湯子瀛,《計算機操作系統》（修訂版）,西安電子科技大學出版社,2001</p><p>　　[3] 張堯學 史美林,《計算機操作系統教程》實驗指導, 清華大學出版社,2000 </p><

22、p>　　[4] 羅宇等,《操作系統課程設計》,機械工業(yè)出版社 ,2005</p><p>　　[5] 李大友,《計算機操作系統》，機械工業(yè)出版社，1996.4</p><p>　　[6] 徐虹, 《操作系統實驗指導：基于Linux內核》，清華大學出版社，2004</p><p><b>　　心得體會</b></p><

23、p><b>　　代碼：</b></p><p>　　#include <unistd.h></p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include<stdlib.h></p><p>　　#include <signal.h>&

24、lt;/p><p>　　int p1,p2;</p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　int fd[3];</p><p>　　char outpipe[100],inpipe[100];</p>

25、<p><b>　　pipe(fd);</b></p><p>　　while((p2=fork())==-1);</p><p><b>　　if(p2==0)</b></p><p><b>　　{//p1榪涚▼</b></p><p>　　lockf(fd[1

26、],1,0);//fd 鏄墦寮€鏂囦歡鐨勬枃浠舵弿榪扮.濡傛灉len涓洪浂,鍒欓攣瀹氫粠褰撳墠鍋忕Щ閲忓埌鏂囦歡緇撳熬鐨勫尯鍩?</p><p>　　sprintf(outpipe,"child 2 process is sending a message!");</p><p>　　write(fd[1],outpipe,50);</p><p

27、><b>　　sleep(1);</b></p><p>　　lockf(fd[1],0,0);</p><p>　　exit(0);//榪涚▼緇堟</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else{</b></p><p

28、>　　while((p1=fork())==-1);</p><p><b>　　if(p1==0)</b></p><p><b>　　{//p2榪涚▼</b></p><p>　　lockf(fd[1],1,0);</p><p>　　sprintf(outpipe,"child

29、 1 process is sending a message!");</p><p>　　write(fd[1],outpipe,50);</p><p><b>　　sleep(1);</b></p><p>　　lockf(fd[1],0,0);</p><p><b>　　exit(0);&l

30、t;/b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{//鐖惰繘紼?</b></p><p>　　wait(0);//絳夊緟瀛愯繘紼嬬粨鏉?</p><p>　　read(f

31、d[0],inpipe,50);</p><p>　　printf("%s\n",inpipe);</p><p>　　wait(0);//絳夊緟瀛愯繘紼嬬粨鏉?</p><p>　　read(fd[0],inpipe,50);</p><p>　　printf("%s\n",inpipe);</

32、p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　#include <unistd.h&g

33、t;</p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include<stdlib.h></p><p>　　#include <signal.h></p><p>　　void waiting(),stop();</p><p>　　int wait

34、_mark;</p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　int p1,p2;</p><p>　　while((p2=fork())==-1);</p><p><b>　　if(p2>0)&

35、lt;/b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while((p1=fork())==-1);</p><p><b>　　if(p1>0)</b></p><p><b>　　{//parent</b></p><p&

36、gt;　　wait_mark=1;</p><p>　　signal(SIGINT,stop);//鎺ユ敹鍒頒俊鍙鳳紝杞瑂top</p><p>　　waiting();</p><p>　　kill(p1,16);//鍙戦€佷俊鍙風粰瀛愯繘紼?</p><p>　　kill(p2,17);</p><p>　　wai

37、t(0);//絳夊緟瀛愯繘紼嬬粨鏉?</p><p>　　wait(0);//絳夊緟瀛愯繘紼嬬粨鏉?</p><p>　　printf("parent process is killed!\n");</p><p>　　exit(0);//鑷垜緇堟</p><p><b>　　}</b></

38、p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{//p1</b></p><p>　　wait_mark=1;</p><p>　　signal(16,stop);//鎺ユ敹鐖惰繘紼嬪彂鏉ョ殑淇″彿</p><p>　　signal(SIGINT, SIG

39、_IGN);</p><p>　　waiting();</p><p>　　printf("child process 1 is killed by parent!\n");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p

40、><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{//p2</b></p><p>　　wait_mark=1;</p><p>　　signal(17,stop);</p><

41、p>　　signal(SIGINT, SIG_IGN);</p><p>　　waiting();</p><p>　　printf("child process 2 is killed by parent!\n");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><

42、;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void waiting()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while (wait_mark!=0);</p><p><b>　　}&