#CentOS on Mac#3.进程通信

要求写两个进程A跟B

A：无限循环输出一个字符

B：入侵进程A，改变输出的字符

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
pid_t pid;  //进程号
char *message;
int n;
printf("Process starting\n");
pid = fork();
switch(pid)
{
case -1:
perror("failed");
exit(1);
case 0:
message = "Process A";
n = 10; //循环10次
break;
default:
message = "Process B"; //父进程
n = 4;
break;
}
while(1) {
puts(message);
sleep(1); //1s
}
exit(0);
}

gcc -o process process.c

./process

ctrl+c 退出死循环



1.进程B可以破坏隔离性，修改进程A输出的原因

调用fork可以创建一个全新的进程。

这个系统调用对当前进程进行复制。在进程表里创建一个新的项目，许多属性与当前进程是相同的。新进程和原进程几乎一模一样，执行的也是相同的代码，但新进程有自己的数据空间、自己的环境等。

程序调用了fork函数的时候被分成了两个进程。在父进程里，fork函数返回新进程的PID进程号，新进程则返回0，这个可以做为区分父子进程的依据。

2.进程通信的作用

(1)数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程

(2)共享数据：一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立刻看到。

(3)通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。

(4)资源共享：多个进程之间共享同样的资源，需要内核提供锁和同步机制。

(5)进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。

3.隔离性与通信的平衡

操作系统中，进程间是相互不可见的。操作系统在逻辑上将每个进程隔离开了。一个进程里是不可能看到真实的物理内存地址的。内存地址，都是虚拟内存地址，而不是真实的物理内存地址。每个进程的虚拟内存地址都是一样大的

进程间的内存相互隔绝，防止进程间的相互干扰。

假如A进程在操作一个内存时，B进程无意中程序执行出错，改写了A的进程的内存，A进程就很可能崩溃，从而造成了破坏。这也是保护各个进程的安全的一个手段。同时，操作系统也是有各种进程组成的。

系统的进程同样也会被其他进程进行破坏，既保护了用户程序安全，更是保护了操作系统本身，使操作系统变得很健壮。因为程序的操作都是在自己的虚拟地址空间中执行的，系统内部在执行时，总是可以将虚拟内存地址映射到进程的实际的内存地址区间而不会越界，从而避免了内存破坏问题。

(1) 将进程相互隔绝，才会出现各种各样的通信机制。

比如内存映射文件，将一个文件打开，作为通信中介，然后将这文件作为内核对象，分配一个句柄，这个是公用的文件，而这个句柄，是系统全部进程都可以看到的，并且看到的都是同一个，然后通过向系统请求，得到访问这个内核对象的句柄就可以操作了。操作完后，其他进程才可以操作，这个是“进程间的互斥”。而通过这种方式就可以更改公共的变量，达到通信的目的。而这个通信的过程就是内存映射文件模式。内核文件作为一个中介，让相互看不见的进程可以相互交换数据。

(2) 管道，邮槽则也是通过消息信件机制，通过系统投递给进程的。

进程只要接受这个信件即可，然后了解情况后再发送信件。系统成为了信使。这样也达到通信的机制。

这些也就解决了进程间相互不能通信的问题，也保证进程间相互隔绝后的安全。