"IPC结构-UnixLinux 核心编程教程"
在Unix/Linux系统中,核心编程涉及到许多复杂的概念,其中一种重要的通信机制就是Inter-Process Communication(IPC),它允许不同的进程之间共享数据和资源。本教程将重点讲解IPC结构,包括其创建、使用以及相关的标志和参数。
IPC结构主要有三种类型:信号量(Semaphore)、消息队列(Message Queue)和共享内存(Shared Memory)。在创建这些结构时,通常需要提供两个关键参数:`key`和`flag`。`key`用于唯一标识一个IPC结构,而`flag`则包含了一些标志位,用于控制创建过程的行为。
- `IPC_PRIVATE`是一个特殊的键值,表示创建一个新的、私有的IPC结构。如果使用这个键并且没有其他进程已经使用它,系统会为新的IPC结构分配一个唯一的ID。
- `IPC_CREAT`标志用于指示如果指定的`key`对应的IPC结构不存在,则应创建一个新的。然而,仅仅设置这个标志并不保证原子性,也就是说,可能会有两个进程同时创建同一个`key`的IPC结构。
- 为了确保在创建时不会引用已存在的IPC结构,可以同时设置`IPC_CREAT`和`IPC_EXCL`标志。如果`key`已经与现有的IPC结构关联,系统将返回错误,防止了多个进程创建相同标识符的结构。
在Unix/Linux系统中,设备文件也扮演着重要角色。例如:
- `/dev/console`是一个特殊设备,用于输出错误和诊断信息。在现代系统中,它通常指的是活动的虚拟控制台,或者在X窗口系统中,是屏幕上的一个控制台窗口。
- `/dev/tty`则是一个指向进程控制终端的别名,如果进程有控制终端。如果进程如cron任务那样没有控制终端,那么它无法打开此设备文件。`/dev/tty`允许程序直接与用户交互,无论用户使用的终端类型如何,即使标准输出被重定向。
此外,文件还提到了进程中断和终止的一些原因,包括:
- 进程错误,如除以零或访问无效地址。
- 用户请求中断或终止进程,通常通过按下`C-z`挂起或`C-c`终止进程。
- 子进程的结束。
- 定时器或闹钟到期。
- 同一进程调用`kill`或`raise`。
- 其他进程调用`kill`。
- 信号是一种有限但有用的进程间通信方式,用于处理各种情况,如异常、用户交互和进程控制。
Unix/Linux核心编程中的IPC结构提供了进程间通信的关键手段,而设备文件如`/dev/console`和`/dev/tty`则为系统与用户交互提供了通道。理解和掌握这些概念对于编写高效、可靠的多进程应用程序至关重要。