操作系统课程设计--进程间通信

1、操作系统原理与Linux课程设计报告专 业 计算机科学与技术 班 级 学 号 姓 名 指导教师 完成时间 2012年9月14日 成 绩 操作系统课程设计一、设计题目进程间通信模拟二、设计目的通过该题目的设计过程，了解了进程通讯的两种方式，管道通信以及消息通信。熟悉操作系统支持的进程通信方式三、设计要求(1)要求实现管道通信与消息通信两种方式.(2)要求界面简单,易懂,关键代码部分要注释.(3)编程语言可以采用自己任意精通的语言四、设计思想说明创建一个内存共享区，实现消息管道的进程间通讯。 五、系统结构的说明本程序是采用MFC框架所编写的win32应用程序 采用C+语言。六、数据结构的说明管道通

2、信定义了一个结构体，存放管道基础信息：struct PipeStruct/定义管道基础信息int UseProCount;/当前管道使用进程数，2表示已经在使用int BuffCount;/缓冲区有效数据长度BOOL isRecvOK;/接收完成标志 实现管道同步DWORD DataSender;/缓冲区数据的发送者，用来判断是不是接收到数据;消息通信：同样定义一个结构体，用来存放信息缓冲区的信息struct MsgBaseInfo/定义消息缓冲区基础信息bool isHaveMsg;/缓冲区是否有消息标志bool isBusy;/缓冲区是否正在使用 实现消息同步;struct MyMsgIn

3、foSYSTEMTIME msgTime;/消息产生时间char data256;/消息数据;七、程序清单：#include stdafx.h/进程通信消息机制模拟实现 实验版/Author: 广东石油化工学院 : 郑捷 朱晓标 王克俭 刘斌/Date: 2012-9-12/本文件功能: 实现基于共享内存消息机制通信模拟实验/#include stdafx.hstruct MsgBaseInfo/定义消息缓冲区基础信息bool isHaveMsg;/缓冲区是否有消息标志bool isBusy;/缓冲区是否正在使用 实现消息同步;struct MyMsgInfoSYSTEMTIME msgTim

4、e;/消息产生时间char data256;/消息数据;HANDLE hNowMsg;/共享内存句柄CList MsgList;/消息队列全局变量LPVOID pMsgBuff;/消息缓冲区extern int GetMsgToList();int InitMyMsg(char *MsgName) MsgList.RemoveAll();/初始化消息队列 SetLastError(0); /创建共享内存实现消息机制 0-0x1000存放消息缓冲区基础信息 0x1000-0x2000为消息缓冲区 hNowMsg = CreateFileMappingA(INVALID_HANDLE_VALUE,

5、0,PAGE_READWRITE,0,0x2000,MsgName); if (hNowMsg = NULL) return 2;/表示初始化失败 else if(GetLastError()=ERROR_ALREADY_EXISTS) return 3;/消息标示重复，已经被使用 pMsgBuff = MapViewOfFile(hNowMsg,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,0,0x2000); /将一个文件映射对象映射到当前应用程序的地址空间。MapViewOfFileEx允许我们指定一个基本地址来进行映射。 MsgBaseInfo mbi = ; mbi.isBusy =

6、false; mbi.isHaveMsg = false; memcpy(pMsgBuff,&mbi,sizeof(mbi); CreateThread(0,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)GetMsgToList,0,0,0); return 0;extern void AutoGetMsgToShow();int GetMsgToList()/从缓冲区获取消息到消息队列MsgBaseInfo *mbi = (MsgBaseInfo *)pMsgBuff;for(;true;)if(mbi-isHaveMsg)/判断缓冲区是否有消息MyMsgInfo *NewMsg =

7、new MyMsgInfo();memcpy(NewMsg,(char *)pMsgBuff+0x1000,sizeof(MyMsgInfo);MsgList.AddTail(*NewMsg);/把消息添加到队列尾mbi-isHaveMsg = false;delete NewMsg;AutoGetMsgToShow();Sleep(10);void AutoGetMsgToShow()/自动从消息队列获取消息显示到界面上面if(MsgList.GetCount()!=0)WCHAR data2000;DWORD size = 0;MyMsgInfo nowMsg = MsgList.Remo

8、veHead();/从队列头取出一个消息SYSTEMTIME time = nowMsg.msgTime;memcpy(data,nowMsg.data,256);CString timesr;timesr.Format(L%d-%d-%d %d:%d:%d,time.wYear,time.wMonth,time.wDay,time.wHour,time.wMinute,time.wSecond);m_dlg-meslist.InsertItem(0,L消息);m_dlg-meslist.SetItemText(0,1,timesr);m_dlg-meslist.SetItemText(0,2

9、,data);int SendMsg(char *MsgName,char *data)/发送消息函数 HANDLE hTmpMsg = OpenFileMappingA(FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,MsgName); if(hTmpMsg=NULL) return -1;/消息标识符不存在，返回失败 LPVOID pTmpBuff = MapViewOfFile(hTmpMsg,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,0,0x2000); MsgBaseInfo *mbi = (MsgBaseInfo *)pTmpBuff; for(;mbi-isBusy!=false|

10、mbi-isHaveMsg!=false;)/等待其他发送进程完成消息发送，保持同步和互斥 Sleep(10); mbi-isBusy = true;/设置缓冲区被占用，保持互斥 MyMsgInfo AAMsg = ; GetLocalTime(&(AAMsg.msgTime); memcpy(AAMsg.data,data,256); memcpy(CHAR *)pTmpBuff+0x1000,&AAMsg,sizeof(AAMsg); mbi-isHaveMsg = true;/设置当前缓冲区为有消息 mbi-isBusy = false;/释放缓冲区使用权 UnmapViewOfFile

11、(pTmpBuff); CloseHandle(hTmpMsg); return 0;#include stdafx.hHANDLE hNowPipe = NULL;/管道内存区句柄LPVOID pPipeBuff = NULL;/管道内存区地址HANDLE hBusy;/读写操作信号量 实现管道互斥struct PipeStruct/定义管道基础信息int UseProCount;/当前管道使用进程数，2表示已经在使用int BuffCount;/缓冲区有效数据长度BOOL isRecvOK;/接收完成标志 实现管道同步DWORD DataSender;/缓冲区数据的发送者，用来判断是不是接

12、收到数据;int DisconnectPipe()/关闭管道PipeStruct * ppi = (PipeStruct *)pPipeBuff;CloseHandle(hBusy);ppi-UseProCount-;UnmapViewOfFile(pPipeBuff);CloseHandle(hNowPipe);return 0;void WaitForRecv()/等待接收完成 实现同步PipeStruct * ppi = (PipeStruct *)pPipeBuff;for(;ppi-isRecvOK=FALSE;)Sleep(100);extern void AutoGetPipe(

13、);int ConnectPipe(char * lpPipeName)/打开管道/创建共享内存区域以模拟实现管道功能，大小0x3000，其中0-0x1000是管道信息 0x1000-0x3000是管道传输缓冲区 单向管道hNowPipe = CreateFileMappingA(INVALID_HANDLE_VALUE,0,PAGE_READWRITE,0,0x3000,lpPipeName);if (hNowPipe = NULL) return 2;/表示连接失败pPipeBuff = MapViewOfFile(hNowPipe,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,0,0x30

14、00);if (pPipeBuff = NULL) return 3;/还是失败PipeStruct * pipeInfo = (PipeStruct *)pPipeBuff;if(pipeInfo-UseProCount=0)PipeStruct NewPipeInfo = ;NewPipeInfo.UseProCount = 1;/设置管道使用数为1 表示等待另一个进程连接NewPipeInfo.isRecvOK = FALSE;hBusy = CreateMutexA(0,0,MyPipeMutx);/创建互斥当读写操作信号量memcpy(pPipeBuff,&NewPipeInfo,s

15、izeof(PipeStruct);CreateThread(0,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)AutoGetPipe,0,0,0);return 0;elseif(pipeInfo-UseProCount=2)/管道两头都已经在使用，不能再连接，关闭连接，返回失败DisconnectPipe();return 4;else/管道连接完成hBusy = OpenMutexA(MUTEX_ALL_ACCESS,0,MyPipeMutx);/打开互斥体句柄，在管道互斥时需要使用pipeInfo-UseProCount+;CreateThread(0,0,(LPTHREAD_S

16、TART_ROUTINE)AutoGetPipe,0,0,0);/创建自动处理线程return 1;return 0;int SendPipe(LPVOID data,int size)/发送数据到管道PipeStruct * pipe = (PipeStruct *)pPipeBuff;DWORD waitrez = WaitForSingleObject(hBusy,20000);/等待管道空闲，实现管道互斥GetLastError();if(waitrez=WAIT_OBJECT_0)/得到管道使用权pipe-isRecvOK = FALSE;memset(char *)pPipeBuf

17、f+0x1000,0,0x2000);memcpy(char *)pPipeBuff+0x1000,data,size);pipe-BuffCount = size;/设置缓冲区有效数据长度ReleaseMutex(hBusy);/释放管道使用权pipe-DataSender = GetCurrentProcessId();/设置管道数据为当前进程发送的WaitForRecv();/等到接收完成return 0;elsereturn 2;/返回失败，等待超时int RecvPipe(LPVOID data,DWORD* size)/从管道接收数据PipeStruct * pipe = (Pip

18、eStruct*)pPipeBuff;DWORD waitrez = WaitForSingleObject(hBusy,20000);if(waitrez=WAIT_OBJECT_0)/得到管道使用权memcpy(data,(char *)pPipeBuff+0x1000,pipe-BuffCount);*size = pipe-BuffCount;/返回成功读取的长度ReleaseMutex(hBusy);/释放管道使用权pipe-DataSender = 0;/设置管道没有数据pipe-isRecvOK = true;/设置接收完成return 0;/成功返回0elsereturn -1;/失败返回-1，等待超时bool isExitPipe = false;void AutoGetPipe()/自动从管道接收数据，并且显示到窗口上PipeStruct * pipe = (PipeStruct*)pPipeBuff;for(;isExitPipe=false;)if(pipe-DataSender!=0&pipe-DataSender!=GetCurrentProcessId()WCHAR data2000 = L;DWORD size = 0;RecvPipe(data,&size)