嵌入式Linux C进程间通信(一)——IPC概述和信号
文章目录
一、进程间通信–IPC概述
1.1 让每个进程拥有独立进程空间的好处
安全
- 对于编程人员来说,系统更容易捕获随意的内存读取和写入操作
- 对于用户来说,操作系统将变得更加健壮,因为一个应用程序无法破坏另一个进程或操作系统的运行(防止被攻击)
1.2 独立进程空间的缺点
- 多任务实现开销较大
- 编写能够与其他进程进行通信,或者能够对其他进程进行操作的应用程序将要困难得多
1.3 广义上的进程间通信
A进程------------文件-------------------B进程
A进程------------数据库-------------------B进程
1.4 狭义上的真正的“进程间通信”
六种方式:管道、信号、消息队列、共享内存、信号量、套接字
1.5 进程间通信的原理了
尽管进程空间是各自独立的,相互之间没有任何可以共享的空间,但是至少还有一样东西是所有进程所共享的,那就是OS,因为甭管运行有多少个进程,但是它们共用OS只有一个。
既然大家共用的是同一个OS,那么显然,所有的进程可以通过大家都共享第三方OS来实现数据的转发。
因此进程间通信的原理就是,OS作为所有进程共享的第三方,会提供相关的机制,以实现进程间数据的转发,达到数据共享的目的。
二、信号
信号是一种向进程发送通知,告诉其某件事情发生了的一种简单通信机制
2.0 信号列表
Linux下边定义了很多的信号,所有的信号都是一 个整数编号,整数编号都定义了对应的宏名
- 常用信号
2.1 信号的产生
另一个进程发送信号
内核发送信号
底层硬件发送信号
2.2 信号发送
kill是可以给别的进程发信号的
int kill(pid_t pid, int sig);
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("5s reboot\n");
sleep(5);
kill(-1, SIGINT);
return 0;
}
//这个进程会将linux下所有进程发送-1,导致进程都结束,linux必须重启
给自己的进程发一个信号
int raise(int sig);
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("2s reboot\n");
sleep(2);
// kill(-1, SIGINT);
raise(SIGINT);
return 0;
}
闹钟函数,时间已到会发送SIGALRM的信号
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("2s reboot\n");
// sleep(2);
// kill(-1, SIGINT);
// raise(SIGINT);
alarm(2);
while(1);
return 0;
}
pause()这个是让进程休眠挂起,不会像while(1)一样一直占用资源
如何唤醒进程->给信号登记一个空捕获
void abort();//异常终止
2.3 信号的处理方式(三种)
默认处理
忽略
执行用户需要执行的动作(捕获)
信号处理API:
signal有两个参数,第一个是传入的是信号、第二个是回调函数
第二个参数
void(*)(int)
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("2s reboot\n");
// sleep(2);
// kill(-1, SIGINT);
// raise(SIGINT);
//signal(SIGALRM,SIG_IGN);//使信号忽略
signal(SIGALRM,SIG_DFL);
alarm(2);
// while(1);
pause();
return 0;
}
signal(SIGALRM,SIG_IGN);
sleep(1);
signal(SIGALRM,SIG_DFL);
alarm(2);
这个相当于先关信号,再开信号
第三个,执行用户需要执行的动作(捕获)
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void print(int sig)
{
printf("hello\n");
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("2s reboot\n");
// sleep(2);
// kill(-1, SIGINT);
// raise(SIGINT);
//signal(SIGALRM,SIG_IGN);//使信号忽略
// signal(SIGALRM,SIG_IGN);
// sleep(1);
// signal(SIGALRM,SIG_DFL);
alarm(2);
signal(SIGALRM, print);
// while(1);
pause();
return 0;
}
2.3.1 唤醒pause()
用户处理一个信号
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void print(int sig)
{
printf("hello\n");
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("2s reboot\n");
// sleep(2);
// kill(-1, SIGINT);
// raise(SIGINT);
//signal(SIGALRM,SIG_IGN);//使信号忽略
// signal(SIGALRM,SIG_IGN);
// sleep(1);
// signal(SIGALRM,SIG_DFL);
alarm(2);
signal(SIGALRM, print);
signal(SIGINT, print);
// while(1);
pause();
return 0;
}
2.4 异步IO的实现
阻塞:一直在等
非阻塞:一会儿过去看一次(占用CPU资源过多)
IO的多路复用:单独安排个东西在那阻塞等,有东西了,就发信号
异步IO:不用安排,来东西时,发信号就行(这一种最高校)
发送(SIGIO信号)
2.5 进程等待优化
在为了防止变成僵尸进程时,我们加入了waitpid()函数
可以不用阻塞的方式,可以用signal
2.6 屏蔽字和未决信号集
信号屏蔽字:屏蔽信号的
方法
设置变量的API
未决信号集
【推荐】国内首个AI IDE,深度理解中文开发场景,立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· winform 绘制太阳,地球,月球 运作规律
· 震惊!C++程序真的从main开始吗?99%的程序员都答错了
· AI与.NET技术实操系列(五):向量存储与相似性搜索在 .NET 中的实现
· 超详细:普通电脑也行Windows部署deepseek R1训练数据并当服务器共享给他人
· 【硬核科普】Trae如何「偷看」你的代码?零基础破解AI编程运行原理