4进程间通信.ppt

了解进程和线程基本概念 掌握进程编程 掌握线程编程 第4章进程间通信 预习检查 进程间通信的方法有？ 信号、文件锁、管道、FIFO、信号量、共享内存、消息队列 哪一种方法最有效，最快？ 共享内存 哪些方法是system V IPC？ 信号量、共享内存、消息队列 必须要求是亲属进程间才能通信的方法是？ 管道 本章目标 了解Unix/Linux进程间通信的方式 掌握和熟练运用常见的IPC方式 信号 管道和FIFO 信号量 消息队列 共享内存 本章结构 信号 进程间通信 管道/FIFO 信号响应、处理与发送 信号机制 管道的概念 管道的创建与读写 FIFO 消息队列的创建与操作 信号量的创建与操作 信号量综合示例 综合示例msgtool 共享内存的创建与操作 综合示例shmtool 信号量 消息队列 共享内存 信号 信号（signal）机制是Linux系统中最为古老的进程之间的通信机制 信号事件的发生有两个来源： 硬件来源，比如我们按下了键盘或者其它硬件故障； 软件来源，最常用发送信号的系统函数是kill(), raise(), alarm()和setitimer()等函数，软件来源还包括一些非法运算等操作。 进程对信号的处理 进程可以通过三种方式来响应和处理一个信号： 忽略信号 捕捉信号 执行缺省操作 信号处理函数的安装 #includesignal.h void( *signal(int sig, void( *func)(int)))(int); 如果func不是函数指针，必须是下列两个宏： SIG_IGN：忽略信号。 SIG_DEF：采用系统默认的方式处理信号，执行缺省操作。 返回值：返回先前的信号处理函数指针，如果有错误则返回-1。 要安装的信号值 信号的处理 函数 信号的发送 除了内核和超级用户，并不是每个进程都可以向其他的进程发送信号。 一般的进程只能向具有相同uid和gid的进程发送信号，或向相同进程组中的其他进程发送信号。 常用的发送信号的函数有kill()、raise ()、alarm()、setitimer()、abort() 等。 信号的发送 kill()函数：给指定的进程发送某一个信号 #include sys/types.h #include signal.h int kill(pid_t pid, int sig); 返回值：成功为0；失败返回-1。 接收信号的进程id 要发送的信号值 信号的发送 raise()函数：给进程本身发送一个信号 #include signal.h int raise(int sig); 相当于kill(getpid(),sig); 返回值：成功为0；失败返回-1。 要发送的信号值 信号的发送 alarm()函数：是一个简单定时器，专为SIGALRM信号设计 #include unistd.h unsigned int alarm(unsigned int seconds); 在指定的seconds秒之后，给进程本身发生一个SIGALRM信号 定时器的定时时间 管道 管道是针对于本地计算机的两个进程之间的通信而设计的通信方法，管道建立后，实际获得两个文件描述符：一个用于读取而另外一个用于写入。 管道是半双工的，数据只能向一个方向流动，需要双方通信时，需要建立起两个管道。 只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关心的进程）。 单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是单独构成一种文件系统，并且只存在于内存中。 数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。 管道的创建 系统调用pipe()用于创建一个管道 int pipe(int filedes[2]); 建立管道: filedes[0]： 为pipe的读出端 filedes[1]： 为pipe的写入端 两个文件描述符数组。 文件描述符 FIFO FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存在于文件系统中 在文件系统中是一个有名字的管道 任何进程都可以打开 进程间无需关联 FIFO的创建 #include sys/types.h #include sys/stat.h int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode); 文件路径名 文件权限 信号量 System IPC中，对于每一个新建的信号