Linux系统下的进程键的通信

本文深入探讨了进程间通信(IPC)的各种方法,包括管道、共享内存、信号量和消息队列等关键技术。通过实例说明了每种技术的工作原理及其应用场景。

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引、进程间的相互通信的必要原因:
    两个进程间可以相互传送数据;
    两个进程可以共享资源;  卖票系统
    通知事件;   如一个进程另一个进程发送信号
    进程控制;   如  CTRL + C 可终止一个进程


1、管道: 
    (1)、什么是管道?有什么作用? 有什么特点?
   
    管道是链接两个进程间的通信;只能一个进程在一端写数据,
    另一个进程在另一端读取数据;
  
        注:如果管道的所有读端被关闭,继续写数据则系统默认关闭进程。




    (2)、管道类型 :


                  无名管道(pipe())   :只能放在父子进程间通信; 
                  命名管道 (mkfifo()):可放任意进程间的通信;


         管道的用途:两个进程间的相互通信
                                        数据的传输;文件的拷贝;


      (3)、无名管道:


            当一个管道创建时,它会创建两个文件描述符 filedes[0]  读
                                                      filedes[1] 写
 
            通常情况下线创建一个管道,然后再创建两个进程,子进程会拥有父进程
            的管道描述符;






    管道总结:
        
        管的的实质是系统开辟内部创建了两个文件夹;并且这两个文件夹是通的;
        父进程只在可写文件夹进行操作,然后系统自动把数据搬到可读文件夹中,
        父进程在可读文件中读取。
        总的来说管道其实就是系统自行的将数据进行搬移。
















2、共享内存  :多个进程共享一块内存,并且每个进程都可以操作这块内存。
     
          注:共享内存是多进程键通信的最快一种方式。




     操作方式:(1)创建共享内存
               (2)映射到进程中
               (3)解除映射
               (4)删除共享内存




     步骤:(1)定义一个结构体;
           (2)按照结构体的模子创建一个共享内存   shmget
           (3)将该共享内存映射到进程中           shmat
           (4)解除映射                           shmdt
           (5)删除共享内存                       shmctl






3、信号量 :信号量的出现是为了防止两个进程同一时间操作共享内存;
            虽简单的信号量只有两种状态 0,1。
            
            (1)创建信号量;
            (2)进行 P V 操作:
            (3)删除信号量;




4、消息队列 :系统的消息队列是随着内核持续的,只有在内核重启或者人工删除
              时,消息队列才会被删除。




            (1)消息队列的创建      msgid
            (2)消息队列的发送      msgsnd
            (3)消息对列的读取      msgrcv






注:系统进行编译产生错误的过程


                 内核运行该代码 使之成为一个进程;若运行产生错误,内核将
                 给该进程发送相应的信号。


    下面列举几个常见的信号:
        
         当进程在一个没有打开的管道上等待时,内核发出SIGPIPE信号。


         进程在Shell中前台执行时,用户按下Ctrl+C组合键,将向进程发送SIGINT信号。
         用户使用kill命令向某个进程发送信号。


         进程访问非法的内存地址时,内核向其发送“段错误”信号SIGSEGV。
 
         一个进程使用系统调用向另一个进程发送信号。

 发生各种运行时异常(如浮点错误)时,内核将向进程发送SIGFPE信号



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