实验项目四 进程通信

实验项目四 进程通信

一、 实验目的

1. 了解什么是消息，熟悉消息传送原理。 2. 了解和熟悉共享存储机制。 3. 掌握消息的发送与接收的实现方法。

二、 实验内容

1. 根据消息传送机理，使用系统调用msgget( ), msgsnd( ), msgrev( ), 及msgctl( )编制一长度为１k的消息发送和接收的程序，要求在程序中完成10次消息的发送和接收，每次发送消息结束和接收消息结束都需给出相应的屏幕提示，且每次发送的的内容不少于一个字符，并能在接收端输出。 2. 根据共享存储区原理，使用系统调用shmget( ), shmat( ), shmdt( ), 及shctl( )编制程序，要求创建一个长度为１k的共享存储区，并完成10次数据的发送和接收，每次发送数据结束和接收数据结束都需给出相应的屏幕提示，且每次发送的的数据应能在接收端输出。

三、 源程序及运行结果

1. 源程序：

#include //客户端程序 #include #include #include

#define MSGKEY 75 struct msgform {

long mtype;

char mtext[1024]; }msg;

int msgqid,i; void client( ) {

int i;

msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT); for(i=10;i>=1;i--) { msg.mtype=i;

msg.mtext[i]='k'-i; printf(\ msgsnd(msgqid,&msg,1024,0); } }

main() {

client( ); }

#include //服务器程序 #include #include #include

#define MSGKEY 75 struct msgform {

long mtype;

char mtext[1024]; }msg;

int msgqid,i; void server( ) {

msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT); do {

msgrcv(msgqid,&msg,1024,0,0); printf(\ printf(\

}while(msg.mtype!=1); msgctl(msgqid, IPC_RMID,0); }

main()

{

server(); }

运行结果：

2. 源程序：

#include // 客户端 #include #include #include #include

#define SHMKEY 75 int shmid,i; int *addr; void client( ) { int i,n=1;

shmid=shmget(SHMKEY,1024,0777); /*打开共享存储区*/ addr=shmat(shmid,0,0); /*获得共享存储区首地址*/ for(i=0;i<10;i++) {while (*addr!=-1); printf(\ *addr=n++;

printf(\ sleep(1); }

exit(0);

}

int main( ) { client( ); }

#include //服务器程序 #include #include #include #include

#define SHMKEY 75 int shmid,i; int *addr; void server( )

{ shmid=shmget(SHMKEY,1024,0777|IPC_CREAT); /*创建共享存储区*/ for(i=0;i<10;i++) {

addr=shmat(shmid,0,0); /*获取首地址*/ *addr=-1;

while (*addr==-1); printf(\

printf(\ (server) received\\n\ sleep(1); }

shmctl(shmid,IPC_RMID,0); /*撤消共享存储区，归还资源*/ exit(0); }

int main( ) { server( ); }

运行结果：（截图）

四、 实验分析与总结

对实验运行结果进行分析：试比较实验中两种方法实现进程通信的不同之处。 分析:

（1）消息队列的建立比共享区的设立消耗的资源少.前者只是一个软件上设定的问题,后者需要对硬件操作,实现内存的映像,当然控制起来比前者复杂.如果每次都重新进行队列或共享的建立,共享区的设立没有什么优势。

（2）当消息队列和共享区建立好后,共享区的数据传输,受到了系统硬件的支持,不耗费多余的资源;而消息传递,由软件进行控制和实现,需要消耗一定的CPU资源.从这个意义上讲,共享区更适合频繁和大量的数据传输.

（3）消息的传递,自身就带有同步的控制.当等到消息的时候,进程进入睡眠状态,不再消耗CPU资源.而共享队列如果不借助其他机制进行同步,接受数据的一方必须进行不断的查询,白白浪费了大量的CPU

资源.可见消息方式的使用更加灵活.

总结：message的传送和控制并不保证完全同步，当一个程序不在激活状态的时候，它完全可能继续睡眠，造成了上面的现象，在多次send message 后才recieve message。这一点有助于理解消息传送的实现机理。对于共享存储区通信当client端发送了数据后，并没有任何措施通知server端数据已经发出，需要由client的查询才能感知。此时，client端并没有放弃系统的控制权，仍然占用CPU的时间片。只有当系统进行调度时，切换到了server进程，再进行应答。

资源.可见消息方式的使用更加灵活.

总结：message的传送和控制并不保证完全同步，当一个程序不在激活状态的时候，它完全可能继续睡眠，造成了上面的现象，在多次send message 后才recieve message。这一点有助于理解消息传送的实现机理。对于共享存储区通信当client端发送了数据后，并没有任何措施通知server端数据已经发出，需要由client的查询才能感知。此时，client端并没有放弃系统的控制权，仍然占用CPU的时间片。只有当系统进行调度时，切换到了server进程，再进行应答。

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