UNIX信号与管道基础

"UNIX信号与管道的概念及应用" 在UNIX操作系统中，信号（Signals）和管道（Pipes）是两个核心的进程间通信机制。信号是一种通知机制，它用于一个进程向另一个进程传递事件消息，而管道则允许进程之间进行简单的数据流传输。 **UNIX信号** 1. **信号的定义**：UNIX信号对应于一个特定的事件，当这个事件发生时，由一个进程（或硬件）触发，以引起另一个进程的注意。信号最初的设计目的是让操作系统能够告知用户进程发生了某些特定事件。 2. **常见事件**：这些事件可能包括用户按下删除键、程序尝试除以零、试图写入不存在的管道等。 3. **信号种类**：UNIX有一组固定的信号，比如在Linux中，总共有32个预定义的信号。这些信号的定义位于`<signal.h>`头文件中。 4. **自定义信号**：应用程序可以使用SIGUSR1和SIGUSR2这两个信号来进行任意的信号通信。 5. **发送信号**：使用`kill(pid, signal)`函数可以向指定进程发送信号。 6. **处理信号**：进程有三种方式来处理接收到的信号：忽略信号（`signal(SIG#, SIG_IGN)`）、运行默认处理器（`signal(SIG#, SIG_DFL)`）或者运行用户自定义处理器（`signal(SIG#, myHandler)`）。 **信号处理示例** 在C语言中，一个简单的信号处理程序可能如下所示： ```c /* code for process p */ signal(SIG#, sig_hndlr); /* ARBITRARY CODE */ void sig_hndlr() { ... /* handler code */ } ``` 当进程q向进程p发送信号"SIG#"时，信号处理器`sig_hndlr`会在p的地址空间内执行，此时进程q会被阻塞，直到信号处理完成，q才会恢复执行。 **管道（Pipes）** 1. **管道定义**：管道是一种半双工的通信方式，允许一个进程（生产者）将数据写入管道，然后另一个进程（消费者）从管道中读取数据。数据只能从一端写入，另一端读出。 2. **创建管道**：在UNIX中，通过`pipe()`系统调用创建一个管道。 3. **读写操作**：使用`read()`和`write()`系统调用来进行数据的读写。 4. **非阻塞I/O**：如果管道中没有数据可读或缓冲区已满，读写操作通常会阻塞，但可以通过设置文件描述符的非阻塞标志来避免这种情况。 **示例程序** 可以在以下链接中找到关于信号处理的示例程序： - http://web.mst.edu/~ercal/284/SignalExamples/signalEX1.c - http://web.mst.edu/~ercal/284/Sig 总结起来，UNIX信号提供了一种灵活的机制，用于进程间的交互和异常处理，而管道则提供了一种简单的方式进行数据交换。两者结合使用，可以构建复杂的多进程应用程序。在实际开发中，理解并熟练掌握这些概念是实现高效、可靠的UNIX系统编程的关键。