"LINUX系统分析与高级编程技术第11章 进程间通信"
在LINUX系统中,进程间通信(IPC, Inter-Process Communication)是不同进程间交换信息的关键机制,允许它们协调工作并共享数据。本章主要探讨了三种主要的IPC机制:信号、管道以及System V IPC。
11.1 信号机制
信号是UNIX系统中最原始的进程通信方式,用于在进程之间传递异步信号。这些信号可以由各种外部事件(如键盘中断)或者shell命令(如作业控制)引发。LINUX系统定义了一套标准的信号,包括但不限于:
- SIGHUP: 会话挂断,通常用于通知进程重新配置或终止。
- SIGINT: 用户中断,通常是通过Ctrl+C产生的,用于请求进程停止。
- SIGQUIT: 强制退出并生成核心转储。
- SIGILL: 非法指令,当进程尝试执行非法指令时发出。
- SIGTERM: 软件终止信号,请求进程优雅地结束。
- SIGKILL: 立即终止进程,不可被捕获、忽略或重定向。
- SIGSEGV: 段错误,表示进程访问了无效的内存区域。
进程可以通过`kill`命令发送信号,也可以使用`signal`函数来设定信号处理程序,决定如何响应特定信号。默认处理方式可能是终止进程、忽略信号或执行用户定义的函数。值得注意的是,SIGSTOP和SIGKILL信号不能被进程屏蔽,因为它们是强制性的。
11.2 管道
管道是一种半双工的通信方式,允许数据在一个进程和另一个进程之间单向流动。它利用文件系统中的匿名管道实现,提供了一种简单的方法来连接输出到另一个进程的输入。数据在管道中的传输是同步的,即发送方必须等待接收方读取数据后才能继续发送。
11.3 System V IPC
System V IPC包括消息队列、信号量和共享内存,提供了更复杂和灵活的通信方式。
- 消息队列:允许进程将消息存储在队列中,其他进程可以从队列中读取消息。这种方式可以确保消息的顺序,并且可以设置权限控制。
- 信号量:用于解决多个进程对同一资源的并发访问问题,提供了一种互斥和同步机制。
- 共享内存:允许进程直接访问同一块内存,效率高但需要额外的同步机制,如信号量,防止数据冲突。
LINUX系统提供的这些进程间通信机制为开发者提供了丰富的工具,能够根据实际需求选择适合的通信方式,实现进程间的协同工作。理解并熟练掌握这些机制对于进行高级的系统编程和系统级应用开发至关重要。