河南大学计算机操作系统实验四

任务一：管道通信的程序

创建管道：使用 pipe() 系统调用创建一个管道，它返回两个文件描述符，一个用于写入，一个用于读取。

创建子进程：使用 fork() 系统调用创建一个子进程，子进程将会继承父进程的文件描述符，包括管道的文件描述符。

父子进程通信：父进程通过写入管道的文件描述符向管道中写入数据，子进程通过读取管道的文件描述符从管道中读取数据，实现了父子进程之间的通信。

代码如下： #include

#include

#include

#include

int main() {

    int fd[2];

    pid_t pid;

    char buf[100];

    if (pipe(fd) < 0) {

        perror("pipe error");

        exit(1);

    }

    pid = fork();

    if (pid < 0) {

        perror("fork error");

        exit(1);

    } else if (pid > 0) {  // parent process

        close(fd[1]);  // close the write end of the pipe

        read(fd[0], buf, sizeof(buf));

        printf("Parent process received message from Child process 1: %s\n", buf);

        wait(NULL);  // wait for the first child process to finish

        read(fd[0], buf, sizeof(buf));

        printf("Parent process received message from Child process 2: %s\n", buf);

        close(fd[0]);  // close the read end of the pipe

    } else {  // child process

        close(fd[0]);  // close the read end of the pipe

        char* message1 = "Child process 1 is sending a message!";

        char* message2 = "Child process 2 is sending a message!";

        write(fd[1], message1, strlen(message1) + 1);

        write(fd[1], message2, strlen(message2) + 1);

        close(fd[1]);  // close the write end of the pipe

        exit(0);

    }

    return 0;

}

任务二：信号处理的程序

注册信号处理函数：使用 signal() 函数注册信号处理函数，指定当接收到特定信号时应该执行的处理函数。

接收信号：程序运行时可以通过发送信号（例如使用 kill 命令）来触发注册的信号处理函数。

处理信号：当接收到指定的信号时，注册的信号处理函数会被调用，程序会执行相应的处理操作。

代码如下：

#include

#include

#include

#include

#include

void sigint_handler(int signo) {

    printf("Received SIGINT signal from keyboard\n");

}

void sigchld_handler(int signo) {

    if (signo == SIGCHLD) {

        printf("Child process is killed by parent!\n");

        exit(0);

    }

}

int main() {

    pid_t pid1, pid2;

    int status;

    if ((pid1 = fork()) < 0) {

        perror("fork error");

        exit(1);

    } else if (pid1 == 0) {  // first child process

        signal(SIGCHLD, sigchld_handler);

        while(1) {

            // do something

        }

    } else {

        if ((pid2 = fork()) < 0) {

            perror("fork error");

            exit(1);

        } else if (pid2 == 0) {  // second child process

            signal(SIGCHLD, sigchld_handler);

            while(1) {

                // do something

            }

        } else {  // parent process

            signal(SIGINT, sigint_handler);

            sleep(1);  // wait for the user to send SIGINT signal

            kill(pid1, 16);

            kill(pid2, 17);

            wait(&status);

            printf("Parent process is killed!\n");

            exit(0);

        }

    }

    return 0;

}

对于多次运行产生不同结果的考虑：

多次运行上述程序可能会出现不同的结果，这是由于进程调度的随机性导致的。在父进程发送信号给子进程后，子进程可能会以不同的顺序响应信号，导致输出的顺序不同。此外，由于信号的异步性，子进程在接收到信号后的处理速度也可能不同，也会导致输出的顺序不同。这些都是导致不同结果的原因。