文档介绍：主要内容:
进程间通信机制概述
信号处理
管道
System V IPC机制
第6章进程间通信(IPC)
一、进程间通信机制概述
信号本质信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,在原理上,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。信号是异步的,一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达,事实上,进程也不知道信号到底什么时候到达。信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制。信号机制经过POSIX实时扩展后,功能更加强大,除了基本通知功能外,还可以传递附加信息。信号来源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以及sigqueue函数,软件来源还包括一些非法运算等操作。
1、信号
指多进程间相互通信、交换信息的方法。
一、进程间通信机制概述
信号主要用来通知进程异步事件的发生。最初信号设计的目的是为了处理错误,它们也用来作为最基本的IPC机制。在Linux中可以识别64种不同的信号。这些信号中的大部分都有了预先定义好的意义,但是至少有两个,SIGUSR1和SIGUSR2可以由应用程序来定义。进程可以显式地用kill或是killpg系统函数来向另一个进程或进程组发信号。此外,内核可以内应不同的事件而产生内部信号。例如,当在按下终端键“Ctrl+C”时,内核便发送一个SIGINT信号到前台的进程。
每一个信号都有一个默认的动作,典型的默认动作是终止进程。进程可以通过提供信号处理函数来取代对于任意信号的默认反应。信号发生时,内核中断当前的进程,进程执行信号处理函数来响应信号,信号处理完后,进程恢复正常的处理。这就是事件通知进程和进程响应异步事件的方式。信号也可以用来同步,进程可以调用sigpause以等待信号的到来。
1、信号
一、进程间通信机制概述
在传统的实现中,管道是单向的、先入先出的、无结构的、固定大小的数据流。写进程是在管道的尾端写入数据,读进程是从管道的首端读出数据。数据读出后,将从管道移走,其他读进程都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,在有数据写入管道前,进程一直阻塞。同样,管道已经满时,进程想写入数据,在其他进程从管道中读走数据(也就是移去数据)之前,这个写进程将发生阻塞。
系统调用pipe生成一个管道并返回两个文件描述符,一个用来读管道,一个用来写管道。这些描述符为子进程所继承,因此它们可以共享访问文件。通过这种方式,每个管道可以有许多读进程和写进程。给定的进程可以是读进程也可以是写进程,或者两者都是。
然而,通常管道被两个进程共享,每个进程拥有管道的一端。对管道的I/O操作和对文件的I/O操作非常相似,通过对管道的描述符调用read和write系统调用来操作。进程通常不知道它正在读或写的实际上是一个管道。
2、管道
一、进程间通信机制概述
Linux支持Unix System v中的三种进程间通信机制,它们是:消息队列、信号量(或者称做信号灯)和共享内存。这几个Unix System V IPC机制有一个共同的特点,就是它们使用相同的认证方法,一个进程只有通过系统调用向内核传递一个唯一的引用标识符才能访问这些资源。访问这些System V IPC对象首先要经过权限检查,就如同访问文件要经过权限检查一样。这几个System V IPC对象的访问权限是对象创建者通过系统调用设定的。对象的引用ID是资源表中的一个索引,这个索引并不是直接的索引,而是要经过一些操作而产生的索引。
3、System V IPC机制简介
一、进程间通信机制概述
在Linux中,描述这几种System V IPC对象的数据结构中都包含了一个ipc_perm结构,这个结构中包含了对象的所有者、创建者和进程的用户ID及组ID,还包括对象的访问权限(分别对所有者、同组人和其他用户)和IPC对象关键字(或者称做键值)。关键字用来确定System V IPC对象的引用ID的位置。Linux中支持两类关键字:public和private。如果关键字是public,那么系统中的所有进程都可以找到System V IPC对象的引用ID。如果关键字是private,那么只有对象的创建者和同组人有权查看System V IPC对象的引用ID。
另外,请注意System V IPC对象只能通过它们的引用ID来引用,不能通过关键字来引用。
(1)消息队列
(2)信号量
(3)共享内存
3、System V IPC机制简介
一、进程间通信机制概述
(1)消息队列
消息队列就是消息的链表,它允许一个或多个进程向它写消息,一个或多