进程间通信的方式_实验六进程的管道通信-优快云博客

进程间通信的方式

匿名管道

半双工，具有固定的读端和写端，只能读取一次
只能用于有亲属关系的进程间通信
可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，只能用于内存中。
Int pipe(int fd[2]);当一个管道建立时，会创建两个文件文件描述符，要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可

nt main(){
    int fd[2];
    int ret;
    ret = pipe(fd);
    if(ret==-1)perror("make pipe error:");
    pid_t pid = fork();
    if(pid==-1)perror("make pid error:");
    else if(pid>0){
        close(fd[0]);
        dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);
        execlp("ls","ls",NULL);
    }else if(pid==0){
        close(fd[1]);
        dup2(fd[0],STDIN_FILENO);
        execlp("Wc", "Wc", "-1",NULL);
}

命名管道

半双工，具有固定的读端与写端，只能读取一次
可以在无关的进程间进行通信
FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中；FIFO在磁盘上没有数据块，文件仅仅是用来标识内核中的一条通道。

int mkfifo(const char* pathname, mode_t mode);

消息队列

消息队列，是消息的连接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符来标识；
消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级；
消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除；
消息队列可以实现消息的随机查询

信号量

信号量是一个计数器，信号量用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据；
信号量用于进程间同步，若要在进程间传递数据需要结合共享内存；
信号量基于操作系统的PV操作，程序对信号量的操作都是原子操作；

共享内存

共享内存，指两个或多个进程共享一个给定的存储区
共享内存是最快的一种进程通信方式，因为进程是直接对内存进行存取
因为多个进程可以同时操作，所以需要进行同步

原理

现代操作系统，对于内存管理，采用的是虚拟内存技术，也就是每个进程都有自己独立的虚拟内存空间，不同进程的虚拟内存映射到不同的物理内存中。所以，即使进程 A 和进程 B 的虚拟地址是一样的，其实访问的是不同的物理内存地址，对于数据的增删查改互不影响。

共享内存的机制，就是各拿出一块虚拟地址空间来，映射到相同的物理内存中。这样这个进程写入的东西，另外一个进程马上就能看到了，都不需要拷贝来拷贝去，传来传去，大大提高了进程间通信的速度。

两种实现方式

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);//创建共享内存
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);//挂接共享内存
int shmdt(const void *shmaddr);//取消关联共享内存
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);//销毁共享内存

套接字

此方法主要用于在客户端和服务器进程之间通过网络进行通信。也有本地套接字来完成本地进程间的通信

信号

信号其实就是一个软件中断。它由内核负责产生发送和处理。信号由终端或者进程调用系统函数产生。
信号有抵达和未决两种状态，未决的主要原因是信号阻塞。
信号处理方式主要有：

Linux内核的进程控制块PCB是一个结构体， task struct,除了包含进程id,状态,工作目录,用户id,组id, 文件描述符表,还包含了信号相关的信息,主要指阻塞信号集和未决信号集。

阻塞信号集(信号屏蔽字): 将某些信号加入集合,对他们设置屏蔽,当屏蔽x信号后,再收到该信号,该信号的处理将推后(解除屏蔽后)

未决信号集：信号产生,未决信号集中描述该信号的位立刻翻转为1,表信号处于未决状态。当信号被处理对应位翻转回为0。这一时刻往往非常短暂。

两个不可被丢弃和捕捉的信号

SIGKILL：无条件终止进程
SIGSTOP：暂停进程执行

信号捕捉的两个函数

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
//参数解释：

    //signum：更改的信号值
    //handler：函数指针，要更改的动作是什么
    //实际上，该函数内部也调用了sigaction函数。
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
//参数解释：

    //signum：待更改的信号值
    //void     (*sa_handler)(int);//函数指针，保存了内核对信号的处理方式
    //void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);//
    //sigset_t   sa_mask;//保存的是当进程在处理信号的时候，收到的信号
    //int        sa_flags;//SA_SIGINFO，OS在处理信号的时候，调用的就是sa_sigaction函数指针当中保存的值0，在处理信号的时候，调用sa_handler保存的函数
    //void     (*sa_restorer)(void);