linux环境下进程间通讯

1Linux环境下进程控制与进程间通讯1．进程的建立与运行在UNIX中，一个进程可以启动另一个，所有进程的源为init。进程控制方面的主要系统调用：1.fork调用：通过复制调用进程来建立新进程2.exec调用：通过用一个新的程序覆盖原内存空间来实现进程的转变。3.wait（）调用：使一个进程等待直到另一个进程结束为止。4．exit（）：终止一个进程的执行。[产生进程Fork调用]#includestdio.h#includeunistd.h函数：pid_tfork()功能:创建一个新的进程.说明:本系统调用产生一个新的进程,叫子进程,是调用进程的一个复制品调用进程叫父进程,子进程继承了父进程的几乎所有的属性。返回值:调用成功则对子进程返回0,对父进程返回子进程号,这也是最方便的区分父子进程的方法.若调用失败则返回-1给父进程,子进程不生成.#includestdio.h#includeunistd.hmain(){pid_tpid;printf(“nowonlyoneprocess\n”);printf(“callforfork…\n”);pid=fork();if(!pid)printf(“Iamthechild\”);elseif(pid0)printf(“Iamtheparent.Childhaspid%d\n”,pid);elseprintf(“forkfail\n”);}程序执行的结果？[进程执行exec()调用]函数：exec()功能:执行一个文件语法:#includeunistd.hintexecl(path,arg0,...,argn,(char*)0)char*path,*arg0,...,*argn;intexecv(path,argv)char*path,*argv[];intexecle(path,arg0,...,argn,(char*)0,envp)char*path,*arg0,...,*argn,*envp[];2intexecve(path,argv,envp)char*path,*argv[],*envp[];intexecvp(file,argv)char*file,*argv[];intexeclp(arg0,...,argn,(char*)0)char*arg0,...,*argn;说明：这是一个系统调用族，用于将一个新的程序调入本进程所占的内存，并覆盖之，产生新的内存进程映象。新的程序可以是可执行文件或SHELL批命令。当C程序被执行时，是如下调用的：main(intargc,char*argv[],char*envp[]);argc是参数个数，argv是各个参数字符串指针数组，envp是新进程的环境变量字符串的指针数组。Execvp（），execlp（）不指明执行文件的PATH，而用SHELL中的PATH指出目录。例如：PATH=/bin；/usr/bin；/sbin返回值：该系统调用一般不会有成功返回值,因为原来的进程已荡然无存。例子:printf(nowthisprocesswillbepscommand\n);execl(/bin/ps,ps,-ef,NULL);perror(“execlfailedtorunps”);例如：main（）{intpid；pid=fork（）：switch（pid）{case–1：perror（”forkfailed”）;exit(1);case0：execl（”/bin/ls”，”ls”，”-l”，”--color”，NULL）；perror(“execlfailed”);exit（1）；default：wait（NULL）；printf（“lscompleted“）；exit（0）；}}进程的终止：voidexit（intstatus）；停止进程，关闭所有打开的文件，重新启动父进程，父进程可获得status的低8位。进程的同步：pid_twait(int*status)返回结束的进程的pid。Status不为null时，返回exit的出口信息。进程的属性1．进程标识符：为非负整数，在系统中唯一，进程0为调度进程，进程1为初始化进程。Pid=getpid（）；ppid=getppid（）2．进程组标识符：进程组对于进程间的通信机构——信号有用；getpgrp（）；某个用户退出系统时，系统根据组标识符来选定该终止的进程。改变进程组newgrp=setpgrp（）；所建立的新进程将继承newgrp。这允许某些进程的生命期超出用户的注册期。3．进程环境externchar**environ;main(){char**env=environ;while(*env)printf(%s\n,*env++);3}LESSOPEN=|/usr/bin/lesspipe.sh%sHISTSIZE=1000HOSTNAME=ele.pku.edu.cnLOGNAME=liuzmREMOTEHOST=162.105.204.163MAIL=/usr/spool/mail/liuzmTERM=ansiHOSTTYPE=i386PATH=/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin:/home/liuzm/bin:.HOME=/home/liuzmINPUTRC=/etc/inputrcSHELL=/bin/bashUSER=liuzmLANG=en_USOSTYPE=LinuxSHLVL=1LS_COLORS=_=./a.out进程的当前目录：chdir（）；chroot（）进程的资源：进程通信主要有以下几种方法：1.管道：无名、有名2.信号量3.Messagequeue队列编程；4.共享内存编程；5.TCP/IPsocket编程；1．管道pipepipe（fd）写入端fd[1]读出端fd[0]write(fd[1],buf,size)read(fd[0],buf,size)函数声明：intpipe（intfd[2]）；返回值：0：成功-1：失败用系统调用pipe（fd）建立管道文件，读端fd[0]，写端fd[1]，管道按照FIFO方式交换信息。只能用于父子进程间。例1：父子进程间用管道方式通信。main（）{intpid，fd[2]；charbuf[30]，s[30]；pipe（fd）；4pid=fork（）：switch（pid）{case–1：perror（”forkfailed”）;exit(1);case0：sprintf（buf，”Thisisanexample\n”）；write(fd[1]，buf，30)；exit（0）；default：wait（NULL）；read(fd[0]，s，30)；printf（“%s“，s）；}}例2：父进程生成P1,P2两子进程分别向管道写入各自的字符，父进程读出它们。main（）{intpid1，pid2，fd[2]；charbuf[50]，s[50]；pipe（fd）；pid1=fork（）：switch（pid1）{case–1：perror（”forkfailed”）;exit(1);case0：lockf(fd[1]，1，0)；//锁定写入端sprintf（buf，”childp1issendingmessages！\n”）；write(fd[1]，buf，50)；sleep（5）；lockf(fd[1]，0，0)；//释放写入端exit（0）；default：pid2=fork（）：switch（pid2）{case–1：perror（”forkfailed”）;exit(1);case0：lockf(fd[1]，1，0)；//锁定写入端sprintf（buf，”childp2issendingmessages！\n”）；write(fd[1]，buf，50)；sleep（5）；lockf(fd[1]，0，0)；//释放写入端exit（0）；default：wait（NULL）；read(fd[0]，s，50)；printf（“%s“，s）；wait（NULL）；read(fd[0]，s，50)；printf（“%s“，s）；exit（0）；}}问题：如果没有lockf（），结果会怎样？注意：（1）pipe（）的调用必须在fork（）之前（2）及时关闭不需要的句柄（3）管道通信只能用于父子进程间。2．有名管道有名管道的创建：5#mknodsampleFIFO或#mkfifo-m0666sampleFIFO例子：#defineFIFO-FILE“sampleFIFO“voidmain(void){FILE*fp;charreadbuf[80];mknod(FIFO-FILE,S_IFIFO|0666,0);while(1){fp=fopen(FIFO-FILE,”r”);fgets(readbuf,80,fp);printf(“Receivedstring:%s\n”,readbuf);fclose(fp);}}#fileserver&有名管道有自动阻塞功能#defineFIFO-FILE“sampleFIFO“main(intargc,char*argv[]){FILE*fp;if(argc!=2){printf(”Usage:fifoclient[string]\n”);exit(1);}if(fp=fopen(FIFO-FILE,”w”)==NULL){perror(“fopen”);exit(1);}fputs(argv[1],fp);fclose(fp);}信号：信号的种类：SIGHUP：终端终止时，系统向同组进程发送的信号SIGINT：在终端上按（Ctrl+C）键时，系统向同组进程发送的信号SIGKILL：进程间发送的信号SIGALRM：定时器到时，内核向进程发送的信号，定时器由alarm（）设定。SIGCHLD：子进程结束信号。子进程调用exit（）时，父进程正在执行wait（）时可获得该信号。处理信号的机制：信号的处理intsignal（intsig，_sighandler_thandler）；6参数1：sig指明要处理的信号类型，参数2：（1）handler为返回值为int的函数地址，当接收到要处理的信号时，执行由handler指定的函数，函数的形式为intfunc（intsig）（2）SIG_IGN，忽略类型sig的信号（3）SIG_DFL，恢复系统对信号sig的默认处理在进程之间发送信号intkill（pid_tpid，intsig）由pid指定信号发送的对象：0：发送给进程同组的所有进程-1：发送给全部进程-1：发送给由-pid指定的进程alarm（）和pause（）unsignedintalarm（unsignedintseconds）；启动定时：alarm（n）；终止定时：alarm（0）；进程执行exec（）后，定时仍然有效。在fork（）后，在子进程中无效。pause（）使调用进程暂停，直到接收到某种信号为止。#defineTRUE1#defineFALSE0#defineBELLS“\007\007\007”intalarm_flag=FALSE;setflag(){alarm_flag=TRUE;}main(intargc,char*argv[]){intnsecs,i;if(argc2){fprintf(steder,”Usage:tml#minutesmessage\n”);exit(1);}if((nsecs=atoi(argv[1]*60)=0){fprintf(steder,”Invalidtime\n”);exit(2);}signal(SIGALRM,setflag);alarm(nsects);pause();if(alarm_flag){printf(BELLS);for(i=2;iargc;i++)printf(“%s\n”,argv[i]);}exit(0);}