Linux编程与应用课件：08第08章　进程间通信－管道和信号.ppt

1、第8章进程间通信管道和信号 进程间通信进程间通信PIPE 进程间通信进程间通信FIFO 信号中断处理信号中断处理 2022-1-202管道示例 2022-1-203创建无名管道 2022-1-204文件描述符重定向 （1）cattest02test02 2error test02 1&2 test02test012022-1-205dup() / dup2() 2022-1-206复制文件描述符 2022-1-207实现who|sort 即使用无名管道将执行who命令的进程与执行sort命令的进程联系在一起，将当前系统用户信息按排序方法输出。 过程及示例代码见教材。2022-1-208流重定向

2、 第8章进程间通信管道和信号 进程间通信进程间通信PIPE 进程间通信进程间通信FIFO 信号中断处理信号中断处理 2022-1-2010FIFO应用示例2022-1-2011管道示例2022-1-2012创建FIFO2022-1-2013应用示例亲缘关系进程使用有名管道通信应用实例 见教材。非亲缘关系进程使用有名管道通信应用实例 见教材。2022-1-2014管道基本特点总结 两类型管道具有以下特点：（1）管道是特殊类型的文件，在满足先入先出的原则条件下可能进行读写，但不能定位读写位置。（2）管道是单向的，要实现双向，需要两个管道。无名管道只能实现亲缘关系进程间通信（即无名管道的两个文件描述

3、符可以被两者都访问到），而有名管道以磁盘文件的方式存在，可以实现本机任意两进程间通信。（3）无名管道阻塞问题。无名管道无须显式打开，创建时直接返回文件描述符，而在读写时需要确实对方的存在，否则将退出。即如果当前进程向无名管道的写数据时，必须确定其别一端为某个进程（这个进程可以是当前进程）拥有，即有一个（或多个）进程的文件描述符表中至少有一个成员指向管道的另一端（显然，能够读写管道当前端，则本端在当前进程中是可以访问的）。如果写入无名管道的数据超过其最大值，写操作将阻塞，如果管道中没有数据，读操作将阻塞，如果管道发现另一端断开（另一端文件描述符关闭），将自动退出。（4）有名管道阻塞问题。有名管道

4、在打开时需要确实对方的存在，否则将阻塞。即以读方式打开某管道，该操作得以继续执行的条件是：在此之前，已经有一个进程以写的方式打开此管道，否则阻塞，直到条件满足，因此有名管道将阻塞在打开位置。也可以以读写（ORDWR）方式打开有名管道，进程能够继续执行（不阻塞），只是这样操作没有什么意思，即当前进程读，当前进程写。第8章进程间通信管道和信号 进程间通信进程间通信PIPE 进程间通信进程间通信FIFO 信号中断处理信号中断处理 2022-1-2016Linux常见信号与处理 2022-1-2017信号的处理流程 （1）信号被某个进程产生，并设置此信号传递的对象（一般为对应进程的pid），然后传递给

5、操作系统；（2）操作系统根据接收进程的设置（是否阻塞）而选择性的发送给接收者，如果接收者阻塞该信号（且该信号是可以阻塞的），操作系统将暂时保留该信号，而不传递，直到该进程解除对此信号的阻塞（如果对应进程已经退出，则丢弃此信号）；如果对应进程没有阻塞，操作系统将传递此信号；（3）目的进程接收到此信号后，将根据当前进程对此信号设置的预处理方式，暂时终止当前代码的执行，保护上下文（主要包括临时寄存器数据、当前程序位置以及当前CPU的状态）、转而执行中断服务程序，执行完成后再恢复到被中断的位置。当然，对于可抢占式内核，在中断返回时还将引发新的调度。 2022-1-2018可能的信号来源 2022-1-

6、2019kill产生一个信号 2022-1-2020raise自举一个信号 2022-1-2021alarm()定时 2022-1-2022ualarm定时 2022-1-2023信号处理与signal安装信号 信号处理办法 （1）忽略此信号。大多数信号都可使用这种方式进行处理，但有两种信号不能被忽略，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一种使进程终止或停止的可靠方法。 （2）捕捉信号。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，可执行用户希望对这种事件进行的处理，这需要安装此信号。例如捕捉到SIGCHLD信号，则表示子进程已经终止，所以

7、此信号的捕捉函数可以调用waitpid()以取得该子进程的进程PID以及它的终止状态和资源。 （3）执行系统默认操作。Linux系统对任何一个信号都规定了一个默认的操作。 2022-1-2024signal安装信号 2022-1-2025sigaction安装信号 2022-1-2026struct sigaction 2022-1-2027信号集与屏蔽信号 中断是可以被屏蔽（阻塞）的（部分硬件中断是必须立即处理的，例如复位中断），因此，Linux的信号是可以屏蔽，即阻塞信号。但这与前面提到的忽略是有区别的。信号忽略：系统仍然传递该信号，只是相应进程对该信号不作任何处理而已。信号阻塞：系统不传递该信号，显示该进程无法接收到该信号直到进程的信号集发生改变。2022-1-2028sigprocmask设置进程阻塞的信号集 2022-1-2029等待信号 2022-1-2030信号应用示例 -基本功能创建了两个进程： 父亲进程执行文件拷贝操作（为验证此程序，请选择大小在M级以上文件），如果接收到SIGUSR1信号，将打印出当前的拷贝进度，因此，父亲进程需要安装SIGUSR1信号； 子进程每隔一个固定时间（其时间由ularm函数产生SIGALRM信号来决定）向父亲进程发送SIGUSR1信号。因此，子进程需要安装SIGALRM信号。代码见教材。