Linux内核设计与实现—>进程管理
进程描述符和任务结构
进程间通讯
1.管线：
1.有名管线
特点
特性：1、可以用于不同进程间通讯，不限于必须有亲缘关系。
有名管线的使用
1、管道的创建=====》mkfifo
intmkfifo(constchar*filename,mode_tmode);
功能：通过该函数可以创建一个有名管线的设备文件下来。
参数：filename要创建的管线名称+路径mode创建的管线的文件权限。
返回值：成功0失败-1；
2、管道的打开=====》open
intopen(constchar*filename,intflag);
参数：filename要打开的有名管线文件名称
flag==》O_RDONLY只读O_WRONLY只写O_RDWR不能用。
3、管道的读写====>readwrite
读：ssize_tread(intfd,void*buff,size_tcount);
从fd中读count个字节的数据到buff中。
写：ssize_twrite(intfd,constvoid*buff,size_tcount)
从buff中取count个字节的数据写入到fd文件中。
4、管道的关掉====>close
close（fd）；
5、管道的卸载====>unlinkintunlink(constchar*pathname);
功能：卸载或则删掉早已创建的有名管线文件
参数：pathname要卸载的管线文件名称+路径
返回值：成功0失败-1；
2.无名管线
特点
1、只能用于具有亲缘关系的进程间使用。
2、半双工通讯qq linux，有固定的读端和写端。
3、特殊的系统文件，可以支持文件IO。
4、管道的数据储存方法类似队列linux内核信号量，先进先出。
5、管道的默认容量大小是64k字节===》ulimit-a====>4k初期的大小
6、管道默认的读操作会阻塞等待，假如写操作满了的时侯也会阻塞等待。
7、管道的读端存在时侯，写管线才有意义，否则程序会退出.
无名管线的使用
1、管道的创建与打开intpipe(intfd[2]);
功能：通过该函数可以创建一个无名管线，同时打开该管线。
参数：fd[2]要操作的管线名称，有两个元素fd[0]管线的固定的读端fd[1]管线的固定的写端
返回值：成功0失败-1注意：在创建新的进程之前就应当先创建管线，然后之间的资源可以通过管线传递。
2、管道的读写
读：ssize_tread(intfd,void*buff,size_tcount);
从fd中读count个字节的数据到buff中。
写：ssize_twrite(intfd,constvoid*buff,size_tcount)
从buff中取count个字节的数据写入到fd文件中。
3、管道的关掉
close（fd[0]）；
close(fd[1]);
2.讯号：
1.讯号的发送
kill函数=====》支持的讯号列表kill-l====>所有当前系统支持的默认讯号
头文件：signal.hsys/types.h
intkill(pid_tpid,intsig);
功能：给指定的pid进程发送sig讯号。
参数：pid要接收讯号的进程idsig要发送的讯号编号====》kill-l中的讯号kill-l中前32属于系统原始讯号，也叫不稳定讯号后32个属于稳定讯号。
返回值：成功0失败-1；
intraise(intsig);
功能：进程可以自己通过该函数给自己发送讯号。
参数：sig要发的讯号的编号
返回值：成功0失败-1；
闹铃函数和暂停函数
暂停函数
intpause(void)====>while(1){sleep(1);}
执行该函数后程序暂停。
闹铃函数
定时时间到了发送SIGALRM讯号给自己。
unsignedintalarm(unisgnedintsec);
指定间隔sec秒以后给自己发送讯号。
默认的SIGALRM讯号会使程序中止运行。
2.讯号的接收
三种形式：默认处理忽视处理自定义处理
1、捕获讯号和处理
void()(int);======>voidfun(intarg);
void(signal(intsignum,void(handler)(int)))(int);
signal(intsignum,test);===>test==void(handler)(int);typedefvoid(SIGNAL)(int);===>void(signal(intsignum,void(handler)(int)))(int);==SIGNALsignal(intsingnum,SIGNALhandler);
简化成：
#include
typedefvoid(*sighandler_t)(int);
sighandler_tsignal(intsignum,sighandler_thandler);
参数：
sig要处理的讯号
fun讯号的处理函数。
假如其是：
SIG_IGN表示该程序对所有的讯号做忽视处理。
SIG_DFL表示该程序对所有的讯号做默认处理,系统对这种讯号是如何处理的linux内核信号量，程序都会对该讯号如何处理。
fun表示改程序有一个反弹函数用来自定义处理。
函数可以接收讯号，并对讯号作出处理，三种处理方法。
忽视。
默认处理：
自定义处理：接收到该讯号以后，会调用自定义的反弹函数。
注意：在所有系统预制的讯号列表中linux系统介绍，9号SIGKILL和19号的SIGSTOP讯号不能被忽视处理。
事例：
//SIGABRT进程停止运行6
//SIGINT终端中断2
//SIGKILL停止进程(此讯号不能被忽视或捕获)
//SIGQUIT终端退出3
voidhandler(intnum)
printf("recvnum:%dn",num);
if(num==SIGQUIT)
//exit(0);
intmain()
if(signal(SIGINT,handler)==SIG_ERR)
perror("signalerr");//errno
exit(0);
3.讯号在进程间通讯中的缺陷：
1、不能发送大量数据，包括字符串。
2、发送的讯号必须是双方约定好的。
3、发送的讯号必须是系统预制的范围内的。
4、发送的讯号在接收方必须有自定义处理，通常用SIGUSR1SIGUSER2.其他讯号有系统涵义建议不要使用。
4.讯号和中断的区别
讯号是在软件层次上对中断的一种模拟，所以一般把它称为是软中断
讯号与中断的相像点：
（1）采用了相同的异步通讯方法；
（2）当检查出有讯号或中断恳求时，都暂停正在执行的程序而转去执行相应的处理程序；
（3）都在处理完毕后返回到原先的断点；
（4）对讯号或中断都可进行屏蔽。
讯号与中断的区别：
（1）中断有优先级，而讯号没有优先级，所有的讯号都是平等的；
（2）讯号处理程序是在用户态下运行的，而中断处理程序是在核态度下运行；
（3）中断响应是及时的，而讯号响应一般都有较大的时间延后。
3.IPC对象
0.基本概念
IPC对象包含了：共享显存、信号量、消息队列
1、ipc对象查看命令
ipcs-a====>查看对象信息
ipcs-q====>只查看消息队列的对象信息
ipcs-m====>只查看共享显存的对象信息
ipcs-s====>只查看讯号量的对象信息
2、ipc对象操作命令
ipcs-lipcs-lqipcs-lmipcs-ls===>查看对象的默认上限值
ipcrm===>删掉命令===》ipcrm-qmsgid====>删掉消息队列支队列id是msgid的对象
ipcrm-mshmid====>共享显存对象删掉
ipcrm-ssemid====>讯号量集对象删掉
3、基本操作流程：
key>申请或则创建IPC对象>读写数据====>卸载对象
1.key的获取
1、私有key=====>IPC_PRIVATE===0X00000000
2、测试key=====>ftok()====>指定路径+字符
3、自定义key====>0X12345678
key_tftok(constchar*pathname,intpro_id);
功能：通过该函数可以以指定的路径为基本生成一个惟一通配符。
参数：pathname任意指定一个不可卸载的目录同时要求改目录不能被删掉重建。
pro_id一个数字，或则字符，表示将该值与参数1做运算以后的值作为通配符。
返回值：成功返回惟一通配符，失败-1；
2.消息队列
0、头文件：
#include
#include
#include
1、申请消息队列;
intmsgget(key_tkey,intflag);
//功能：向内核提出申请一个消息队列对象。
//参数：
//key用户空间的通配符
//flag消息对象的访问权限，而且假如是第一次向内核提出申请，则须要添加IPC_CREAT和IPC_EXCL
//返回值：成功返回消息对象id失败-1
2、消息对象的操作：
1.发送消息：
intmsgsnd(intmsgid,void*msgp,size_tsize,intflag);
参数：msgid要发送到的消息对象id
msgp==>要发送的消息结构体=》
structmsgbuf{
longmtype;////消息的类型
charmtext[N];////消息的正文，N自定义的数据大小
}；
size:要发送的消息正文的宽度，单位是字节。
flag:=0表示阻塞发送
=IPC_NOWAIT非阻塞方法发送
返回值：成功0,失败-1；
2.接收消息：
intmsgrcv(intmsgid,void*msgp,size_tsize,longtype,intflag);
参数：msgid要接收到的消息对象id
msgp====>要接收的消息结构体变量，必须事先定义一个空变量，拿来储存数据。
size====》要接收的数据宽度，通常是sizeof(msgp);
type====>要接收的消息类型
flag====》接收消息的形式，0表示阻塞接收IPC_NOWAIT非阻塞接收
返回值：成功0失败-1；
3.消息队列对象的卸载：
intmsgctl(intmsgid,intcmd,structmsgid_ds*buff);
功能：调整消息队列的属性，好多时侯拿来删掉消息队列。
参数：msgid要操作的消息队列对象id
cmd==>IPC_RMID====>删掉消息队列的宏
IPC_SET====>设置属性
IPC_STAT====》获取属性
buff====》属性结构体
返回值：成功0失败-1
3.共享显存
0、头文件
#include
1、key值得创建
同上。
2、shmget向内核申请共享显存对象
intshmget(key_tkey,intsize,intflag);
参数：key用户空间的惟一通配符
size要申请的共享显存大小
flag申请的共享显存访问权限，倘若是第一次申请，则须要IPC_CREATIPC_EXCL;
返回值：成功shmid失败-1；
3、shmat将内核申请成功的共享显存映射到本地
4.讯号量
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