进程的消息通信-带答案版.doc

实验二进程管理
2.2进程的消息通信
1.实验目的
(1)加深对进程通信的理解,理解进程消息传递机制。
(2)掌握进程通信相关系统调用。
(3)理解系统调用和用户命令的区别。
2.实验类型：验证型
3.实验学时：2
4.实验原理和知识点
(1)实验原理：消息通信机制允许进程之间大批量交换数据。消息通信机制是以消息队列为基础的，消息队列是消息的链表。发送进程将消息挂入接收进程的消息队列，接收进程从消息队列中接收消息。消息队列有一个消息描述符。对消息队列的操作是通过描述符进行的。任何进程，只要有访问权并且知道描述符，就可以访问消息队列。每个消息包括一个正长整型的类型字段，和一个非负长度的数据。进程读或写消息时，要给出消息的类型。若队列中使用的消息类型为0，则读取队列中的第一个消息。
(2)知识点：消息、消息队列
5.实验环境（硬件环境、软件环境）：
(1)硬件环境：IntelPentiumIII以上CPU，128MB以上内存，2GB以上硬盘
(2)软件环境：linux操作系统。
6.预备知识
(1)msgget()系统调用：
头文件#include<sys/msg.h>
函数原型intmsgget(key_tkey,intflag);
功能：创建消息队列，或返回与key对应的队列描述符。成功返回消息描述符，失败则返回-1。
参数：key是通信双方约定的队列关键字，为长整型数。flag是访问控制命令，它的低9位为访问权限（代表用户、组用户、其他用户的读、写、执行访问权），其它位为队列建立方式。（例：rwxrwx---:111111000）

(2)msgsnd()系统调用：
头文件#include<sys/msg.h>
函数原型intmsgsnd(intid,structmsgbuf*msgp,intsize,intflag);
功能：发送一个消息。成功返回0，失败返回-1。
参数：id是队列描述符。msgp是用户定义的缓冲区。size是消息长度。flag是操作行为，若(flag&IPC_NOWAIT)为真，调用进程立即返回；若(flag&IPC_NOWAIT)为假，调用进程阻塞，直到消息被发送出去或队列描述符被删除或收到中断信号为止。缓冲区结构定义如下：structmsgbuf{longmtype;charmtext[n];};

(3)msgrcv()系统调用：
头文件#include<sys/msg.h>
函数原型intmsgrcv(intid,structmsgbuf*msgp,intsize,inttype,intflag);
功能：接收一个消息。成功返回消息正文长度，失败返回-1。
参数：id是队列描述符。msgp是用户定义的缓冲区。size是要接收的消息长度。type是消息类型，若type为0则接收队列中的第一个消息，若type为正则接收类型为type的第一个消息。flag是操作行为,若(flag&IPC_NOWAIT)为真，调用进程立即返回。若(flag&IPC_NOWAIT)为假，调用进程睡眠，直到接收到消息为止。

(4)msgctl()系统调用：
头文件#include<sys/msg.h>
函数原型intmsgctl(intid,intcmd,structmsgid_ds*buf);
功能：查询消息队列描述符状态，或设置描述符状态，或删除描述符。成功返回0，失败返回-1。
参数：id是队列描述符。cmd是命令类型，若cmd为IPC_STAT，队列id的消息队列头结构读入buf中；若cmd为IPC_SET,把buf所指向的信息复制到id的消息队列头结构中。若cmd为IPC_RMID,删除id的消息队列。Buf为消息队列头结构msgid_ds指针。（linuxIPC
http://wenku.baidu./link?url=NtXNw0BBI7lTg09Gt7Vy_IrwPRP0XyD5n1-s3ZQV-gP7iHN_ndEBOnrA5fYVNOA3wGqnwoahUWnBNkHUeQUrzIdSIsg8uiV0DWlZFHzOn4K）
7.实验内容及步骤：
(1)任务描述：
使用系统调用msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()，编写消息发送和接收程序。要求消息的长度为1KB。
(2)程序设计过程：
先定义消息结构，
structmsgbuf{
longmtype;
charmtext[n];
};
用这个结构定义消息缓冲全局变量msg。定义消息队列描述符msgqid。约定队列关键字为75。
创建两个子进程client和server。Client使用msgget()创建消息队列，使用msgsnd()发送10条消息。Server使用msgget()获取消息队列描述符,然后用msgrcv