Linux系统编程：消息队列与命名管道实现命令处理

"这篇Linux课程设计的期末作业主要涉及了使用C语言实现一个简单的命令行接口，通过消息队列和命名管道与后台程序通信，模拟Windows命令行接收用户输入并执行命令的功能。" 在该作业中，学生需要利用Linux系统调用和IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）机制来设计一个程序。以下是一些关键知识点： 1. **消息队列(Message Queues)**：`<sys/msg.h>` 头文件中定义的消息队列是Linux IPC的一种方式，允许进程间异步通信。在这里，`msgget()` 函数用于创建或获取一个消息队列，`msgsnd()` 用于向消息队列发送消息，而 `msgrcv()` 通常用于接收消息。`MESSAGE_QUEUE_KEY` 是消息队列的键，用于标识队列。 2. **命令结构体(CommandMessage)**：定义了一个名为 `CommandMessage` 的结构体，包含一个 `long` 类型的 `mtype` 和一个最大长度为 `MAX_COMMAND_LENGTH` 的字符串 `mtext`。`mtype` 用于标识消息类型，`mtext` 存储用户输入的命令。 3. **命名管道(FIFO)**：通过 `<sys/fcntl.h>` 头文件中的 `mkfifo()` 函数创建了一个命名管道 `PIPE_NAME`，用于父进程和后台进程之间的通信。`O_RDONLY` 表示打开管道以读取数据。 4. **进程创建(fork())**：使用 `fork()` 创建一个新的子进程，子进程将执行 `execl()` 函数，替换当前进程映像，执行 `backend` 程序。这使得后台程序可以独立于用户界面运行。 5. **进程执行(execl())**：`execl()` 函数用于在当前进程中执行新的程序，参数 `"./backend"` 指定了要执行的程序路径，`NULL` 表示参数列表的结束。 6. **用户输入处理**：使用 `fgets()` 从标准输入读取用户输入的命令，然后使用 `strcspn()` 函数找到并移除换行符，使命令字符串正确无误。 7. **错误处理**：在代码中，`perror()` 函数用于打印出系统错误信息，而 `exit(1)` 用于在出现错误时终止程序。 这个课程设计项目旨在让学生熟悉Linux系统编程，包括进程间的通信、命令处理和错误处理，这些都是操作系统课程中非常重要的部分，尤其对于K12阶段的学生来说，是深入理解操作系统工作原理的良好实践。