操作系统进程创建及通信实验报告

2024年2月7日发(作者：)

武 汉 工 程 大 学

计算机科学与工程学院

《操作系统》实验报告［Ⅰ］

专业班级

学生学号

学生姓名

实验项目

实验类别

计算机工程02班

1005080214

刘子龙

创建进程及进程通信

操作性（ )验证性（ ）设计性（ √）综合性（ ）其它（ ）

实验地点

指导教师

实验时间

5号机房

张立

2012-12-13

求

实验目的及要实验目的及要求：

创建进程，实现消息通信和共享内存通信。了解进程的创建、退出和获取进程信息。掌握通过内存印象文件和管道技术实现进程通信.

成 绩 评 定 表

类 别

上机表现

评 分 标 准

积极出勤、遵守纪律

认真完成实验任务

程序代码规范、功能正确

填写内容完整、体现收获

分值

30分

得分

报告质量 70分

合 计

说明：评阅教师:

日 期: 2012 年 月 日

一、实验目的

创建进程,实现进程消息通信和共享内存通信,了解进程的创建、退出和获取进程信。了解什么是映像文件、管道通信及其作用，掌握通过内存映像文件和管道技术实现进程通信。

二、实验内容

本例用三种方法实现进程通信，仅用于示例目的，没有进行功能优化。

1、 创建进程A和B后，在进程A中输入一些字符，点“利用SendMessage发送消息”按钮可将消息发到进程B.

2、 在进程A中输入一些字符,点“写数据到内存映像文件”按钮，然后在进程B中点“从内存映像文件读数据" 按钮可收到消息。其中在点“写数据到内存映像文件”时，要求创建映像文件,B进程在印象文件中读取数据.

3、 先在进程B中点“创建管道并接收数据” 按钮，然后在进程A中输入一些字符，点“写数据到管道文件”按钮可将消息发到进程B。管道是连接读/写进程使他们进行通信的一个共享文件，目的是更好地实现进程间的通信。

三、实验思想

这次试验最主要的内容和核心思想就是学会创建进程并实现进程间的简单通信、创建映像文件和创建管道文件来通信，后两者是实现进程通信的高级通信机制中的两种。。

创建一个程序A和程序B,其中程序A和B各有一个主窗体，A主窗体上要求可以实现创建进程B（即调用函数B）、结束进程B、关闭进程A、向进程B发送数据、创建映像文件、创建管道文件等功能，进程B要求有从映像文件读取数据、创建管道并接收数据、结束进程B功能.最终让A、B进程相互通信。

四、设计分析：

首先设得设计A、B两个程序的操作界面,然后编写各个功能模块.对于A程序窗体，在“利用SendMessage发送消息”按钮的消息响应函数中,主要是利用Windows API函数CWnd::FindWindow来找到接收消息的窗体,即进程B，找到进程B后，利用这个函数返回的窗体指针的SendMessage函数来发送消息。在“写数据到内存印象文件”按钮的消息响应函数中，主要是利用函数CreateFileMapping来创建一个印象文件，这个函数返回的是这个印象文件的句柄，然后将这个句柄和要发送的消息字符串传递到函数sprintf中,就可以所要发送的消息写入印象文件,在B程序窗体中有个“从内存印象文件读数据”按钮,在这个按钮的消息响应函数中读取父进程所创建的印象文件中的数据就可以实现通信了。在B程序窗体按钮“写数据到管道文件"的消息响应函数中,不能直接将要发送的消息发送到管道文件，因为管道必须先由子进程通过函数CreateNamedPipe创建,只有待子进程创建好管道后父进程才能根据管道创建管道文件,将消息写入管道文件并及时发送给子进程。而且这个管道只能使用一次，即每次发送完消息后那个管道不能在使用了，必须再由子进程创建一个管道，A进程才能再次创建管道文件并向其中写入消息.这个程序也不一定要MFC实现，还可以用其他的技术和语言实现，比如说Java、VB等，外表构架可以不一样,但核心技术都是一样的，只是不同的调用形式和调用方法，比如说在VB中,实现进程间的一般通信就是使用动态数据交换ＤＤＥ，实现起来就比较简单，但是要创建映像文件和管道文件就比较繁琐,可以根据不同的需求采用不同的语言。

五、程序部分源代码：

1。“利用SendMessage发送消息"按钮中的主要代码

//找到接收消息的窗口（窗口名为Receiver）

CString str=”进程B”；

CWnd ＊pWnd=CWnd:：FindWindow（NULL，str);

if(pWnd）

｛

COPYDATASTRUCT buf;

char ＊ s=new char［m_Msg1。GetLength（）］； //m_Msg1为CString类型的变量

s=m_fer(0）;

buf。cbData=strlen(s）+1；

buf。lpData=s;

pWnd->SendMessage（WM_COPYDATA，0，（LPARAM)&buf); //传送大量数据要用WM_COPYDATA消息

}

2.创建内存映像对象主要代码

HANDLE hMapping；

LPSTR lpData；

hMapping=CreateFileMapping（（HANDLE）0xFFFFFFFF，NULL,PAGE_READWRITE,0，0x200,"MYSHARE”）;

if(hMapping==NULL)

{

AfxMessageBox("CreateFileMapping（) failed.”）；

return；

}

//将文件的视图映射到一个进程的地址空间上，返回LPVOID类型的内存指针

lpData=(LPSTR）MapViewOfFile（hMapping,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0，0,0)；

if（lpData==NULL)

｛

AfxMessageBox(”MapViewOfFile() failed."）；

return；

｝

//给这段映像内存写数据

sprintf(lpData，m_Msg1）;

//释放映像内存

UnmapViewOfFile(lpData);

3.利用管道发送消息的主要代码

客户端:

#include

＃define PIPE_NAME "cqu—zlhPipezhj”

void main(void) {

HANDLE PipeHandle；

DWORD BytesWritten;

if （WaitNamedPipe（PIPE_NAME， NMPWAIT_WAIT_FOREVER) == 0）

{

printf(”WaitNamedPipe failed with error ％dn"，

GetLastError(））；

return;

｝

// Create the named pipe file handle

//总是这里出错

if （（PipeHandle = CreateFile（PIPE_NAME，

GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0,

（LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL, OPEN_EXISTING,

FILE_ATTRIBUTE_NORMAL，

(HANDLE) NULL)) == INVALID_HANDLE_VALUE）

{

printf("CreateFile failed with error %dn", GetLastError（）);

return；

}

if (WriteFile(PipeHandle, "This is a test”， 14， &BytesWritten，

NULL） == 0）

｛

printf("WriteFile failed with error %dn”， GetLastError());

CloseHandle（PipeHandle）；

return;

}

printf(”Wrote %d bytes", BytesWritten);

CloseHandle（PipeHandle）；

}

服务器端：

DWORD WINAPI PipeInstanceProc(LPVOID lpParameter)

｛

HANDLE PipeHandle;

DWORD BytesRead；

DWORD BytesWritten；

CHAR Buffer[256];

static int i；

if ((PipeHandle = CreateNamedPipe(”。PIPEjim”，

PIPE_ACCESS_DUPLEX， PIPE_TYPE_BYTE | PIPE_READMODE_BYTE，

NUM_PIPES， 1024， 1024， 2000， NULL)) == INVALID_HANDLE_VALUE）

{

printf(”CreateNamedPipe failed with error %dn"，

GetLastError（）);

return 0;

｝

// Serve client connections forever

while(1)

{

if （ConnectNamedPipe（PipeHandle， NULL) == 0)

{

printf(”ConnectNamedPipe failed with error %dn"，

GetLastError（））；

break;

｝

// Read data from and echo data to the client until

// the client is ready to stop

while(ReadFile(PipeHandle， Buffer, sizeof（Buffer),

＆BytesRead, NULL) > 0)

{

printf("Echo %d bytes to clientn”, BytesRead）;

printf("the thread%d”， i++)；

if (WriteFile(PipeHandle, Buffer， BytesRead，

＆BytesWritten， NULL) == 0）

{

printf（”WriteFile failed with error %dn",

GetLastError()）；

break；

｝

}

if （DisconnectNamedPipe（PipeHandle) == 0）

{

printf（”DisconnectNamedPipe failed with error ％dn"，

GetLastError（)）;

break;

｝

}

CloseHandle（PipeHandle）；

return 0；

｝

六、测试用例：

（1）运行进程A，点击“创建进程B按钮"，创建一个进程B，如下图

图1

(2)在进程A的静态文本框中输入“liuzilong”，点击“利用SendMessage发送消息”按钮,可以在进程B中收到这个消息，运行结果如下图所示：

图2

图3

(3)在进程A的静态文本框中输入“hello”,点击“写数据到内存印象文件”按钮，在进程B中点击“从内存印象文件读数据”，将收到这个消息，运行结果如下图所示：

图4

图5

（4）在进程A的静态文本框中输入“world”，点击“写数据到管道文件”按钮，将会发生错误,运行结果如下图所示：

图6

主要原因是进程B没有创建管道,点击进程B的“创建管道并接受数据”，然后再在进程A中发送数据到管道文件,进程B就能接收到消息，运行举国如下图所示：

图7

七、总结

这次试验最主要的内容和核心思想就是学会创建进程并实现进程间的简单通信、创建映像文件和创建管道文件来通信，利用MFC编写程序.我开始用的是

VB语言，用的技术是动态数据交换DDE，就是利用picbox的LinkTopic 、LinkMode、LinkExecute 的三个属性，很容易就实现了进程间的相互通行，比使用MFC简单的多，但后面的创建映像文件和管道文件实现起来就比较复杂，相比于MFC而言，所以后来我又改用了MFC.在网络上看了好多这方面的教程，才勉强知道其中的一些知识，主要是以前没学过MFC,对它的用法不熟悉，再加上对映像文件和管道文件的相关知识也不了解，所以这实验花费了很多时间和精力.

总的来说，通过这次试验，我了解了进程的创建和进程间的相互通信,通信方法有一般的通信和高级通信，特别是对映像文件和管道文件的接触，打开了我对文件通信的了解.使用了MFC编程，也使得我对window操作系统的一些管理和技术有了更进一步的了解，这有利于我对操作系统课程的学习。由于对这些东西都不是太熟悉，所以实验效率不高,我以后会加强这方面的学习，综合提高自己的能力！