Linux程序間通訊1 3

2021-08-13 03:20:59 字數 4352 閱讀 2681

linux程序間通訊的目的:

1.資料傳輸

乙個程序需要將它的資料傳送給另乙個程序

2.資源共享

多個程序之間共享同樣的資源

3.通知事件

乙個程序需要向另乙個或一組程序傳送訊息,通知它們發生了某種事件

4.程序控制

有些程序希望完全控制另乙個程序的執行(如debug

程序),此時控制程序希望能夠攔截另乙個程序的所有操作,並能夠及時知道它的狀態改變

linux

使用的程序間通訊方式包括:

1、管道(

pipe

)和有名管道(

fifo

2、訊號(

signal

3、共享記憶體

4、訊息佇列

5、訊號量

6、套接字(

socket

1、管道通訊:

管道是單向的、先進先出

的,它把乙個程序的輸出和另乙個程序的輸入連線在一起。

乙個程序(寫程序)在管道的

尾部寫入資料

,另乙個程序(讀程序)從管道的

頭部讀出資料

資料被乙個程序讀出後,將被從管道中刪除

,其它讀程序將不能再讀到這些資料。

管道提供了簡單的流控制機制,

程序試圖讀空管道時,程序將阻塞。同樣,管道已經滿時,程序再試圖向管道寫入資料,程序將阻塞

管道包括無名管道

和有名管道

兩種,前者

用於父程序和子程序間的通訊,後者可用於執行於同一系統中的任意兩個程序間的通訊。

無名管道建立:  int

pipe(

intfiledis

[2]);

當乙個管道建立時,它會建立兩個檔案描述符:

filedis

[0]用於讀管道,

filedis

[1]用於寫管道

命名管道

和無名管道

不同點:

無名管道只能由父子程序使用;

但是通過命名管道,不相關的程序也能交換資料。

2、訊號通訊 訊號

(signal)機制是

unix

系統中最為古老的程序間通訊機制,很多條件可以產生乙個訊號: 1

、當使用者按某些按鍵時,產生訊號 2

、硬體異常產生訊號:除數為

0、無效的儲存訪問等等。這些情況通常由硬體檢測到,將其通知核心,然後核心產生適當的訊號通知程序

3、程序用

kill

函式將訊號傳送給另乙個程序

4、使用者可用

kill

命令將訊號傳送給其他程序

幾種常見的訊號:

§ sighup

: 從終端上發出的結束訊號

§ sigint

: 來自鍵盤的中斷訊號(

ctrl-c)

§ sigkill

:該訊號結束接收訊號的程序

§sigterm

:kill

命令發出的訊號

§ sigchld

:標識子程序停止或結束的訊號

§ sigstop

:來自鍵盤(

ctrl-z

)或除錯程式的停止執行訊號

當某訊號出現時,將按照下列三種方式中的一種進行處理:

1、忽略此訊號

大多數訊號都按照這種方式進行處理,但有兩種訊號

決不能被忽略,

它們是:

sigkill\sigstop。

這兩種訊號不能被忽略的原因是:它們向超級使用者提供了一種終止或停止程序的方法

2、執行使用者希望的動作

通知核心在某種訊號發生時,呼叫乙個使用者函式。在使用者函式中,執行使用者希望的處理

3、執行系統預設動作

對大多數訊號的系統預設動作是終止該程序

傳送訊號的主要函式有

kill

和raise。

區別:kill

既可以向自身傳送訊號,也可以向其他程序傳送訊號。與

kill

函式不同的是,

raise

函式是向程序自身傳送訊號

#include types.h

>

#include >

intkill(

pid_t

pid,

intsigno)

intraise(

intsigno)

kill

的pid

引數有四種不同的情況: 1、

pid>0

將訊號傳送給程序id

為pid

的程序。 2、

pid== 0

將訊號傳送給同組的程序。

3、pid

< 0

將訊號傳送給其程序組id

等於pid

絕對值的程序。 4、

pid==-1

將訊號傳送給所有程序。

使用alarm

函式可以設定乙個時間值

(鬧鐘時間

),當所設定的時間到了時,產生

sigalrm訊號.

如果不捕捉此訊號,則預設動作是終止該程序

#include>

unsignedintalarm(unsigned

intseconds)

seconds: 

經過了指定的

seconds

秒後會產生訊號

sigalrm

每個程序

只能有乙個鬧鐘時間

.如果在呼叫

alarm

時,以前已為該程序設定過鬧鐘時間,而且它還沒有超時,以前登記的鬧鐘時間則被新值代換

如果有以前登記的尚未超過的鬧鐘時間,而這次

seconds值是0

,則表示取消以前的鬧鐘

pause

函式使呼叫程序掛起直至捕捉到乙個訊號。

#include <

unistd.h

>

intpause(void)

只有執行了乙個訊號處理函式後,掛起才結束

當系統捕捉到某個訊號時,

可以忽略該訊號或是使用指定的處理函式來處理該訊號,或者使用系統預設的方式

訊號處理的主要方法有兩種,

一種是使用簡單的

signal

函式,另一種是

使用訊號集函式組

3、共享記憶體

共享記憶體是

被多個程序共享的一部分物理記憶體

.共享記憶體是程序間共享資料的一種最快的方法

,乙個程序向共享記憶體區域寫入了資料,共享這個記憶體區域的所有程序就可以立刻看到其中的內容。

共享記憶體實現分為兩個步驟: 一、

建立共享記憶體

,使用shmget函式

二、對映共享記憶體

,將這段建立的共享記憶體對映到具體的程序空間去,使用

shmat函式

建立共享記憶體

int

shmget

(key_t

key,

intsize,

intshm***)

key標識共享記憶體的鍵值

: 0/ipc_private

。 當key

的取值為

ipc_private

,則函式

shmget

()將建立一塊新的共享記憶體;如果

key的取值為

0,而引數

shm***

中又設定

ipc_private

這個標誌,則同樣會建立一塊新的共享記憶體。

返回值:如果成功,返回共享記憶體識別符號;如果失敗,返回-1

共享記憶體對映

char* shmat(

intshmid

, char *

shmaddr

,int

flag)

引數:shmid:

shmget

函式返回的共享儲存識別符號 0

) 返回值:

如果成功,則返回共享記憶體對映到程序中的位址;

如果失敗,則返回

- 1

共享記憶體脫離  

當乙個程序不再需要共享記憶體時,需要把它從程序位址空間中脫離。

intshmdt

( char *

shmaddr)

13 程序間通訊

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