进程间通信（1）

一.进程间通信概述

（一）目的

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.资源共享

多个进程之间共享同样的资源

3.通知事件

一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它们发生了某种事件

4.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操作，并能够及时知道它的状态改变

（二）发展

1.UNIX进程间通信

2.基于System V进程间通信

3.POSIX进程间通信

（三）分类

1、管道（pipe）和有名管道（FIFO）

2、信号（signal）

3、消息队列

4、共享内存

5、信号量

6、套接字（socket）

二.管道通信

（一）定义

管道是单向的、先进先出的，它把一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。

一个进程（写进程）在管道的尾部写入数据，另一个进程（读进程）从管道的头部读出数据。

（二）影响

数据被一个进程读出后，将被从管道中删除，其它读进程将不能再读到这些数据。

管道提供了简单的流控制机制，进程试图读空管道时，进程将阻塞。同样，管道已经满时，进程再试图向管道写入数据，进程将阻塞。

（三）分类

管道包括无名管道和有名管道两种，前者用于父进程和子进程间的通信，后者可用于运行于同一系统中的任意两个进程间的通信。

（四）管道读写

管道用于不同进程间通信。通常先创建一个管道，再通过fork函数创建一个子进程，该子进程会继承父进程所创建的管道

（五）无名管道

无名管道创建：int pipe(int filedis[2])；

当一个管道建立时，它会创建两个文件描述符：

filedis[0] 用于读管道，filedis[1] 用于写管道

（六）有名管道

创建：int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)

pathname：FIFO文件名，mode：属性

三信号通信

（一）产生信号的条件

1、当用户按某些按键时，产生信号

2、硬件异常产生信号：除数为0、无效的存储访问等等。这些情况通常由硬件检测到，将其通知内核，然后内核产生适当的信号通知进程，例如，内核对正访问一个无效存储区的进程产生一个SIGSEGV信号

3、进程用kill函数将信号发送给另一个进程

4、用户可用kill命令将信号发送给其他进程

（二）信号类型

常见的：

SIGHUP： 从终端上发出的结束信号

SIGINT： 来自键盘的中断信号（Ctrl-C）

SIGKILL：该信号结束接收信号的进程

SIGTERM：kill 命令发出的信号

SIGCHLD：标识子进程停止或结束的信号

SIGSTOP：来自键盘（Ctrl-Z）或调试程序的停止执行信号

（三）信号处理方式

1、忽略此信号

2、执行用户希望的动作

3、执行系统默认动作

（四）信号发送

发送信号的主要函数有 kill和raise。

区别： Kill既可以向自身发送信号，也可以向其他进程发送信号。与kill函数不同的是，raise函数是向进程自身发送信号

kill的pid参数有四种不同的情况：

pid>0

将信号发送给进程ID为pid的进程。

pid == 0

将信号发送给同组的进程。

pid < 0

将信号发送给其进程组ID等于pid绝对值的进程。

pid ==－1

将信号发送给所有进程。

使用alarm函数可以设置一个时间值(闹钟时间)，当所设置的时间到了时，产生SIGALRM信号.如果不捕捉此信号，则默认动作是终止该进程。

每个进程只能有一个闹钟时间.如果在调用alarm时，以前已为该进程设置过闹钟时间，而且它还没有超时，以前登记的闹钟时间则被新值代换。

pause函数使调用进程挂起直至捕捉到一个信号，只有执行了一个信号处理函数后，挂起才结束。