分类： C/C++
2011-05-11 11:52:42
为什么进程间需要通信？
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。
Linux进程间通信（IPC）由以下几部分发展而来：
1、UNIX进程间通信
2、基于System 进程间通信
3、POSIX进程间通信发展
POSIX(Portable Operating System Interface)表示可移植操作系统接口。
电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE）最初开发POSIX标准，是为了提高UNIX环境下应用程序的可移植性。然而，POSIX并不局限于UNIX，许多其它的操作系统，例如DEC OpenVMS和MicrosoftWindows，都支持POSIX标准。
System
System 也被称为AT&T ,是Unix操作系统众多版本中的一支。
现在Linux使用的进程间通信方式包括：
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）分类
管道通信什么是管道？
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。
管道通信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。
创建管道：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。
无名管道
由pipe（）函数创建：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。
关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可，可以使用普通的close函数逐个关闭。
#include
#include
#include
#include
int main()
{
}
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。
注意事项必须在系统调用fork()前调用pipe()，否则子进程将不会继承文件描述符。
实例分析（演示）pipe_rw.c
命名管道（FIFO）命名管道和无名管道基本相同，但也有不同点：无名管道只能由父子进程使用；但是通过命名管道，不相关的进程也能交换数据。
创建
#include
#include
int mkfifo(const char*pathname,mode_t mode)
pathname：FIFO文件名
mode：属性（见文件操作章节）一旦创建了一个FIFO，就可用open打开它，一般的文件访问函数（close、read、write等）都可用于FIFO。
当打开FIFO时，非阻塞标志（O_NONBLOCK）将对以后的读写产生如下影响：
1、没有使用O_NONBLOCK：访问要求无法满足时进程将阻塞。如试图读取空的FIFO，将导致进程阻塞。
2、使用O_NONBLOCK：访问要求无法满足时不阻塞，立刻出错返回，errno是ENXIO。操作
实例分析（演示）fifo_write.cfifo_read.c
信号通信信号(signal)机制是Unix系统中最为古老的进程间通信机制，很多条件可以产生一个信号：
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。
信号类型1)SIGHUP 2)SIGINT 3)SIGQUIT 4)SIGILL5)SIGTRAP 6)SIGIOT 7)SIGBUS 8)SIGFPE9)SIGKILL 10)SIGUSR1 11)SIGSEGV 12)SIGUSR213)SIGPIPE 14)SIGALRM 15)SIGTERM17)SIGCHLD 18)SIGCONT 19)SIGSTOP20)SIGTSTP 21)SIGTTIN 22)SIGTTOU23)SIGURG 24)SIGXCPU 25)SIGXFSZ26)SIGVTALRM 27)SIGPROF 28)SIGWINCH29)SIGIO 30)SIGPWR
下面是几种常见的信号：
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信号类型
当某信号出现时，将按照下列三种方式中的一种进行处理：
1、忽略此信号大多数信号都按照这种方式进行处理，但有两种信号却决不能被忽略。它们是：SIGKILL和SIGSTOP。这两种信号不能被忽略的原因是：它们向超级用户提供了一种终止或停止进程的方法。
2、执行用户希望的动作通知内核在某种信号发生时，调用一个用户函数。在用户函数中，执行用户希望的处理。
3、执行系统默认动作对大多数信号的系统默认动作是终止该进程。
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。
#include
#include
int kill(pid_t pid,int signo)
int raise(int signo)
kill的pid参数有四种不同的情况：
1、pid>0将信号发送给进程ID为pid的进程。
2、pid==0将信号发送给同组的进程。
3、pid<0将信号发送给其进程组ID等于pid绝对值的进程。
4、pid==－1将信号发送给所有进程。信号发送
Alarm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。
#include
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
Seconds：经过了指定的seconds秒后会产生信号SIGALRM。
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。
如果有以前登记的尚未超过的闹钟时间，而这次seconds值是0，则表示取消以前的闹钟。
pause函数使调用进程挂起直至捕捉到一个信号。
#include
int pause(void)
只有执行了一个信号处理函数后，挂起才结束。
信号的处理v当系统捕捉到某个信号时，可以忽略该信号或是使用指定的处理函数来处理该信号，或者使用系统默认的方式。
信号处理的主要方法有两种，一种是使用简单的signal函数，另一种是使用信号集函数组。
signal
#include
void(*signal(int signo,void(*func)(int)))(int)
如何理解？typedef void(*sighandler_t)(int)sighandler_t signal(int signum,sighandler_t handler))
Func可能的值是：
1、SIG_IGN：忽略此信号
2、SIG_DFL:按系统默认方式处理
3、信号处理函数名：使用该函数处理
mysignal.c实例分析（演示）
Contents进程间通讯概述管道通讯信号通讯共享内存
共享内存共享内存是被多个进程共享的一部分物理内存。共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法，一个进程向共享内存区域写入了数据，共享这个内存区域的所有进程就可以立刻看到其中的内容。
进程一共享内存进程二共享内存原理示意图共享内存
共享内存实现分为两个步骤:
一、创建共享内存，使用shmget函数。
二、映射共享内存，将这段创建的共享内存映射到具体的进程空间去，使用shmat函数。共享内存
int shmget(key_t key,int size,int shmflg)
key标识共享内存的键值:0/IPC_PRIVATE。当key的取值为IPC_PRIVATE，则函数shmget()将创建一块新的共享内存；如果key的取值为0，而参数shmflg中又设置IPC_PRIVATE这个标志，则同样会创建一块新的共享内存。返回值：如果成功，返回共享内存标识符；如果失败，返回-1。创建
int shmat(int shmid,char*shmaddr,int flag)
参数： shmid：shmget函数返回的共享存储标识符
当一个进程不再需要共享内存时，需要把它从进程地址空间中脱离。int shmdt(char*shmaddr)共享内存
