进程通信 – 信

信 在我们生活中随处可见, 如古代战争中摔杯为 , 现代战争中的信 弹, 体育杯赛中的信 枪…他们都有共同的共性: 1 简单 2 不能携带大量信息 3 满足某个特定的条件才发送.

信 是信息的载体, Linux/Unix环境下, 古老经典的通信方式. 现代依然是主要的通信方式.

Unix早期版本中就提供了消息机制, 但不可靠, 信 丢失. Berkeley 和 AT&T都对信 模型做出了更改, 增加了可靠信息机制. 但彼此并不兼容. POSIX.1 对可靠信 例程进行目标标准化.

信 机制

A给B发送信 , B收到信 之前执行自己的代码. 收到信 后, 不管执行到程序的什么位置, 都要暂停运行,去处理信 , 处理完毕之后在执行. 与硬件中断类似 — 异步模式, 但是信 是软件层面上的中断,早期称为”软中断”

**信 的特质 : ** 由于信 通过软件方式实现,其实现手段导致信 有很强的延时性. 但对于用户来说, 这个延时时间非常短.不易察觉.

每个进程收到的所有信 , 都是由内核负责发送的, 内核处理.

与信 相关的事件和状态
一、产生信 的基本方法:

1. 按键产生，如：Ctrl+c、Ctrl+z、Ctrl+
2. 系统调用产生，如：kill、raise、abort
3. 软件条件产生，如：定时器alarm
4. 硬件异常产生，如：非法访问内存(段错误)、除0(浮点数例外)、内存对齐出错(总线错误)
5. 命令产生，如：kill命令

二、信 发送的状态：信 产生后，内核会马上把信 进行递送

递达：递送并且到达进程。

阻塞：产生和递达之间的状态。由于某种原因信 未能送达；

未决：产生和递达之间的状态。主要由于阻塞(屏蔽)导致该状态。=

**内核的处理方式有3种 : **

• 执行默认动作

• 忽略(丢弃)

• 捕捉(调用户处理函数)

  Linux内核的进程控制块PCB是一个结构体，task_struct, 除了包含进程id，状态，工作目录，用户id，组id，文件描述符表，还包含了信 相关的信息，主要指阻塞信 集和未决信 集。

  9 19 信 不能捕捉 不能忽略, 甚至不能阻塞

**信 四要素 : **

• 编
• 名称
• 事件
• 默认处理方式
• • Term：终止进程 (Term Default action is to terminate the process.)
• Ignore： 忽略信 (默认就是对该种信 忽略操作) (Ign Default action is to ignore the signal.)
• Core：终止进程（核心已转储），生成Core文件。Core文件专门用于调试(查验进程死亡原因，主要用于gdb调试) (Core Default action is to terminate the process and dump core (see core(5)))
• Stop：停止（暂停）进程 (Stop Default action is to stop the process.)
• Cont：继续运行进程 (Cont Default action is to continue the process if it is currently stopped.)

信 特点 :

• 简单
• 不能携带大量信息
• 特定条条件下产生

信 也叫如软中断

常用信

系统AIP产生信

kill函数 – 给指定进程发送信

• pid > 0 , 要发送的进程id
• pid = 0 , 代表当前调用组进程内所有进程
• pid = -1 有权限发送的所有进程
• pid < 0 代表负pid对应组的组内所有进程

raise函数 – 自己发信

例子

运行结果:

[dai@localhost 01进程间通信]$ ./08_killAndraise
我是子进程 31322
我是子进程 31323
我是子进程 31322
我是子进程 31323
我是子进程 31322
我是子进程 31323
我是父进程我要杀死我的孩子1
我是父进程我要杀死我的孩子2
我要自杀
已杀死

abort函数 – 杀死自己 – 自己 异常

示例 :

**运行结果 : **

[dai@localhost 01进程间通信]$ ./09_kill
我是程序 我在运行
已放弃(吐核)

alarm函数 – 时钟信

• 定时给自己发送SIGALRM
• 传入参数是等待发送的秒数
• 返回值上一次闹钟剩余的秒数
• 特别,如果传入参数秒数为0,代表取消闹钟

示例 :

运行结果:

[dai@localhost 01进程间通信]$ ./010alarm
求搞死
求搞死
求搞死
求搞死
求搞死
求搞死
闹钟

getitimer/setitimer

参数:

• which
  • ITIMER_REAL 自然定时法 SIGALRM
  • ITIMER_VIRTUAL 计算程序执行时间 SIGVTALRM
  • ITIMER_PROF 进程执行时间加调度时间SIGPROF
• new_value 要设置闹钟的时间
• old_value 原闹钟时间 – 传出参数

返回值 成功返回0 失败返回-1

示例 :

运行结果 :

[dai@localhost 01进程间通信]$ ./011setitimer
三秒后我被杀死
三秒后我被杀死
三秒后我被杀死
闹钟

signal 捕捉信

例子 :

运行结果 :

[dai@localhost 03进程间通信2]$ ./01捕获信
我在循环
我在循环
我在循环
我捕获到信 14
我在循环
我在循环
我捕获到信 14
我在循环
我在循环
我捕获到信 14
我在循环

信 集处理函数

sigprocmask 设置阻塞与解除

参数

• how
  • SIG_BLOCK 阻塞
  • SIG_UNBLOCK 未阻塞
  • SIG_SETMASK 设置set为新的阻塞信 集

sigpending 获取未决信 集

例子

信 捕捉

这个函数可能因为重名产生冲突,不建议使用

注册捕捉函数

参数

• signum : 要捕捉的信

• act : 传入动作

  sigaction

  3. 执行捕捉函数期间,临时屏蔽的信 集
  4. 一般填写0,使用第一个函数指针, 填 使用第二个函数指针
  5. 无效

• oldact : 传出旧动作

例子

运行结果

[dai@localhost 03进程间通信2]$ ./04捕捉信
我在运行
我在运行
我在运行
捕捉到信 14
我在运行
我在运行
我在运行
捕捉到信 14
我在运行
^C

信 捕捉特性

1. 进程正常运行时,默认PCB中有一个信 屏蔽字,假定为☆,它决定了进程自动屏·蔽哪些信 。当注册了某个信 播捉函数,捕捉到该信 以后,要调用该函数。而该函数有可能执行很长时间,在这期间所屏蔽的信 不由☆来指定。而是用sa-mask来指定。调用完信 处理函数,再恢复为☆.
2. xxx信 捕捉函数执行期间, xxx信 自动被屏蔽.
3. 阻塞的常规信 不支持排队,产生多次只记录一次. (后32个实时信 支持排队).

例子