exit(1);
case 0: /*子进程*/ execl(\ printf(\ exit(1);
default: /*父进程*/ wait(NULL); /*同步*/ printf(\ exit(0); }
}
运行结果及分析原因
执行命令ls -l -color ，（按倒序）列出当前目录下所有文件和子目录； ls completed!
程序在调用fork( )建立一个子进程后，马上调用wait( )，使父进程在子进程结束之前，一直处于睡眠状态。子进程用exec( )装入命令ls ，exec( )后，子进程的代码被ls的代码取代，这时子进程的PC指向ls的第1条语句，开始执行ls的命令代码。
3．参考程序2：采用wait( )命令实现进程同步
#include
int p1,p2,i;
while((p1=fork( ))= = -1); /*创建子进程p1*/
if (p1= =0) {
lockf(1,1,0); /*加锁，这里第一个参数为stdout（标准输出设备描述符）*/ for(i=0;i<10;i++)
printf(\ lockf(1,0,0); /*解锁*/ } else {
while((p2=fork( ))= =-1); /*创建子进程p2*/
if (p2= =0)
{
lockf(1,1,0); /*加锁*/ for(i=0;i<10;i++)
printf(\
lockf(1,0,0); /*解锁*/ } else
{
lockf(1,1,0); /*加锁*/ for(i=0;i<10;i++)
printf(\ lockf(1,0,0); /*解锁*/
}
}
} 运行结果： parent… son… daughter.. daughter..
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或parent… son… parent… daughter…
大致与未上锁的输出结果相同，也是随着执行时间不同，输出结果的顺序有所不同。 原因分析：
上述程序执行时，不同进程之间不存在共享临界资源（其中打印机的互斥性已由操作系统保证）问题，所以加锁与不加锁效果相同。
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实验5 观察Linux进程间的通信
一、实验目的
学习如何利用管道机制进行进程间的通信，以加深对通信机制的理解。 二、实验内容
1．了解系统调用pipe()的功能和实现过程。
2．编写程序实现进程的管道通信。用系统调用pipe( )建立一管道，二个子进程P1和P2分别向管道各写一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message!
父进程从管道中读出二个来自子进程的信息并显示（要求先接收P1，后P2）。
3．运行该程序，观察、记录并简单分析其运行结果。
三、实验指导
1．什么是管道
LINUX系统在OS的发展上，最重要的贡献之一便是该系统首创了管道（pipe）。这也是LINUX系统的一大特色。
所谓管道，是指能够连接一个写进程和一个读进程的、并允许它们以生产者—消费者方式进行通信的一个共享文件，又称为pipe文件。由写进程从管道的写入端（句柄1）将数据写入管道，而读进程则从管道的读出端（句柄0）读出数据。
句柄fd[0] 读出端
句柄fd[1] 写入端 2．管道的类型：
(1) 有名管道
一个可以在文件系统中长期存在的、具有路径名的文件。用系统调用mknod( )建立。它克服无名管道使用上的局限性，可让更多的进程也能利用管道进行通信。因而其它进程可以知道它的存在，并能利用路径名来访问该文件。对有名管道的访问方式与访问其他文件一样，需先用open( )打开。
(2) 无名管道
一个临时文件。利用pipe( )建立起来的无名文件（无路径名）。只用该系统调用所返回的文件描述符来标识该文件，故只有调用pipe( )的进程及其子孙进程才能识别此文件描述符，才能利用该文件（管道）进行通信。当这些进程不再使用此管道时，核心收回其索引结点。
二种管道的读写方式是相同的，本文只讲无名管道。 3．pipe文件的建立
分配磁盘和内存索引结点、为读进程分配文件表项、为写进程分配文件表项、分配用户文件描述符
4．读/写进程互斥
内核为地址设置一个读指针和一个写指针，按先进先出顺序读、写。
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为使读、写进程互斥地访问pipe文件，需使各进程互斥地访问pipe文件索引结点中的直接地址项。因此，每次进程在访问pipe文件前，都需检查该索引文件是否已被上锁。若是，进程便睡眠等待，否则，将其上锁，进行读/写。操作结束后解锁，并唤醒因该索引结点上锁而睡眠的进程。
5．所涉及的系统调用 (1) pipe( )
建立一无名管道。 系统调用格式
pipe(filedes) 参数定义
int pipe(filedes); int filedes[2];
其中，filedes[1]是写入端，filedes[0]是读出端。 该函数使用头文件如下：
#include
(2) read( ) 系统调用格式
read(fd,buf,nbyte)
功能：从fd所指示的文件中读出nbyte个字节的数据，并将它们送至由指针buf所指示的缓冲区中。如该文件被加锁，等待，直到锁打开为止。
参数定义
int read(fd,buf,nbyte); int fd; char *buf;
unsigned nbyte; (3) write( ) 系统调用格式
read(fd,buf,nbyte)
功能：把nbyte 个字节的数据，从buf所指向的缓冲区写到由fd所指向的文件中。如文件加锁，暂停写入，直至开锁。
参数定义同read( )。 6．参考程序
#include
int fd[2];
char outpipe[100],inpipe[100];
pipe(fd); /*创建一个管道*/ while ((pid1=fork( ))= =-1); if(pid1= =0) {
lockf(fd[1],1,0);
sprintf(outpipe,\
/*把串放入数组outpipe中*/
write(fd[1],outpipe,50); /*向管道写长为50字节的串*/ sleep(5); /*自我阻塞5秒*/ lockf(fd[1],0,0); exit(0);
}
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else
{
while((pid2=fork( ))= =-1); if(pid2= =0)
{ lockf(fd[1],1,0); /*互斥*/
sprintf(outpipe,\
write(fd[1],outpipe,50); sleep(5);
lockf(fd[1],0,0); exit(0); }
else
{ wait(0); /*同步*/
read(fd[0],inpipe,50); /*从管道中读长为50字节的串*/
printf(\
wait(0);
read(fd[0],inpipe,50); printf(\
exit(0); } }
}
运行结果：
延迟5秒后显示：child 1 process is sending message! 再延迟5秒： child 2 process is sending message!
7．思考题
(1) 程序中的sleep(5)起什么作用？
(2) 子进程1和2为什么也能对管道进行操作？
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