进程间通信实践：管道与消息队列

"实验三-进程间的通信.doc" 实验三的主题聚焦于进程间的通信，这是操作系统中的一个重要概念。在多任务并行运行的操作系统环境下，进程通信是不同进程间交换信息和协调工作的重要手段。该实验旨在让学生掌握如何通过管道机制和消息缓冲队列这两种通信方式来实现进程间的交互。 **1. 管道（Pipe）通信** 管道是一种半双工的数据通信方式，允许数据在一个方向上流动。它基于文件系统，由两个文件描述符构成，一个用于写入，另一个用于读取。在父子进程或兄弟进程之间，可以使用管道来传递数据。实验中，学生将学习如何使用系统调用`pipe()`创建管道，以及如何在父子进程中分别使用`write()`和`read()`函数来实现数据的发送和接收。 **2. 消息缓冲队列（Message Queues）通信** 消息缓冲队列提供了一种更灵活的通信方式，支持不同类型的消息传递。与管道相比，它允许进程间异步通信。在Linux系统中，可以通过`msgget()`创建一个消息队列，然后使用`msgsnd()`发送消息和`msgrcv()`接收消息。这种通信机制使得进程可以按照消息类型进行选择性接收，增强了通信的灵活性。 实验内容分为两个部分： **第一部分**：理解并实践`pipe()`系统调用，编写程序实现父子进程间的通信。通过创建管道，父进程向管道写入数据，子进程从管道读取数据，以此来实现数据的传递。 **第二部分**：学习`msgget()`、`msgsnd()`和`msgrcv()`的使用，构建程序让进程通过消息缓冲队列交换信息。学生需要设计一个场景，例如，一个进程生成消息并放入队列，其他进程则从队列中取出消息进行处理。 实验完成后，学生应能深入理解管道和消息缓冲队列的工作原理，掌握它们在实际问题中的应用，并能够熟练编写相应的代码实现进程间的通信。这种实践操作有助于提高学生的系统编程能力，为解决更复杂的并发和同步问题打下基础。