信号和共享内存

信号

信号：实现进程间的通知机制
实现进程间的异步通信
软中断

     异步通信：接收方不知道什么时候发送方会发送数据。

2） SIGINT:ctrl + c 
让一个进程被打断
3） SIGQUIT:ctrl + \
让一个进程结束
9） SIGKILL:
强制让一个进程结束
11）SIGSEGV:
让一个进程结束(段错误)
13）SIGPIPE:
让一个进程结束(管道破裂)
14）SIGALRM:
让一个进程结束(定时时间到达)
17）SIGCHLD:
子进程结束时发送给父进程
18）SIGCONT:
让停止态的进程继续执行
19）SIGSTOP:
让运行态的进程进入停止态（暂停）强制停止
20）SIGTSTP:
ctrl + z   让进程进入暂停态，后台进程
来自终端的停止信号

10) SIGUSR1
12) SIGUSR2
用户可自定义的信号

      9) SIGKILL
19)    SIGSTOP
管理员信号：只能按照默认方式处理，不能够被忽略和捕获。

当进程收到一个信号，会打断该进程正在执行的任务，处理信号产生的事件；
当该事件处理完时，进程又从原来的位置继续执行。

signal：注册一个信号

       #include <signal.h>

       typedef void (*sighandler_t)(int);

       sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：设置信号的处理方式（注册一个信号）
参数：
signum：要处理的信号的编号
handler:
SIG_IGN: 以忽略方式处理该信号（不处理）
SIG_DFL：以缺省方式处理（系统默认方式）
函数的地址：以捕获方式处理（自定义）

      返回值：
失败：NULL
自定义方式：返回自定义的函数入口。

     void (*sighandler_t)(int signum);
sighandler_t：执行信号任务处理函数的入口
参数：
signum：触发该任务函数的信号

注意：
1. 若信号不被注册，则按照默认方式处理
2. 信号只需注册一次即可；
3. 每次信号的到来都会触发一次信号任务处理函数；
4. 信号尽可能早注册。

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
void handler(int signum)
{printf("%d signal comming\n", signum);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{signal(SIGINT, SIG_IGN);
//	signal(SIGINT, SIG_DFL);//	signal(SIGKILL, handler);while (1){printf("hello world\n");sleep(1);}return 0;
}

3. 发送信号

     1）kill 命令
2)  kill();
int kill(pid_t pid, int sig);
功能：给指定的进程发送一个信号
参数：
pid：接收信号的进程PID
sig：信号的编号
返回值：
成功：0；
失败：-1；

#include <stdio.h>
#include "head.h"
#include "signal.h"void handler(int signum)
{int i = 3;while(i--){printf("Son is doing homework\n");sleep(1);}
//	kill(getppid(), SIGUSR2);exit(0);
}void handler2(int signum)
{printf("%d signal is comming\n", signum);wait(NULL);exit(0);
}int main(int argc, const char *argv[])
{pid_t pid = fork();if (pid > 0){signal(SIGCHLD, handler2);int i = 8;while (i--){printf("Father is working\n");sleep(1);}kill(pid, SIGUSR1);while (1){printf("xxxxxxxxxxxx\n");sleep(1);}}else if (0 == pid){signal(SIGUSR1, handler);while (1){printf("Son is playing games\n");sleep(1);}}else {perror("fork error");}return 0;
}

5）unsigned int alarm(unsigned int seconds);
功能：设置一个闹钟，当闹钟时间到达时，
向自己所在的进程发送一个SIGALRM的信号
参数：
seconds：设置的闹钟的定时时间
返回值：  
成功返回上次设定剩余的时间
上次未设定则返回0

#include "head.h"void handler(int signum)
{printf("%d signal comming\n", signum);alarm(5);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{signal(SIGALRM, handler);unsigned int cnt = alarm(5);while (1){printf("hello world\n");sleep(1);}return 0;
}

共享内存

      共享内存：进程间效率做高的通信方式

1）通信原理

             使用内核空间中的内存区域共享数据。
使用内存映射技术，减少的数据的反复拷贝，提高了通信效率。

共享内存操作流程
IPC对象

       1）创建一个IPC key：
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
2)  创建共享内存：
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
3)  建立共享内存段和用户空间的内存映射：
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
4)  向共享内存写入数据--》通过用户空间的首地址
5）解除映射关系
int shmdt(const void *shmaddr);
6）删除共享内存
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>

       key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：创建一个IPC key
参数：
pathname：路径
proj_id: 工程ID
注意：两个进程在创建KEY时必须使用相同的参数
返回值：
成功：IPC key
失败：-1
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
功能：创建一个共享内存
参数：
key：IPC key
size：共享内存的大小
会被扩展成PAGE_SIZE（4096bytes）的整数倍
shmflg：
IPC_CREAT | 0664
返回值：
成功：共享内存的ID
失败：-1

     void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
功能：建立共享内存内存映射
参数：
shmid ：共享内存id
shmaddr：映射的用户空间首地址
NULL：让操作系统分配
shmflg：
SHM_RDONLY：只读
!SHM_RDONLY：可读可写
返回值：
成功：映射的用户空间首地址
失败：(void *) -1

     int shmdt(const void *shmaddr);
功能：解除内存映射关系
参数：
shmaddr：要解除的用户空间首地址
返回值：
成功：0
失败：-1

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
功能：操作共享内存
参数：
shmid：要操作的共享内存id
cmd：要执行的操作指令
IPC_RMID：删除操作
buf：设置的参数
返回值：
成功：0
失败：-1

ipcs -a  查看内核中的IPC对象
ipcrm -s 删除信号量集
ipcrm -m 删除共享内存
ipcrm -m shmid 
ipcrm -M shmkey

6、信号量集

      实现进程间同步

7、消息队列

和管道类似，有同步效果
增加数据的等级（优先级：优先级数据越小，优先级越高）

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{//ftok();//shmget();//shmat();//p-->//shmdt();//shmctl();key_t key = ftok(".", '!');if (key < 0){perror("ftok error");return -1;}printf("key = %x\n", key);int shmid = shmget(key, 4096,IPC_CREAT|0664);if (shmid < 0){perror("shmget error");return -1;}printf("shmid = %d\n", shmid);void *pmem = shmat(shmid, NULL, !SHM_RDONLY);if ((void *)-1 == pmem){perror("shmat error");return -1;}//*((int *)pmem) = 10;strcpy((char *)pmem, "hello");shmdt(pmem);//shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return 0;
}

#include "head.h"int main(int argc, const char *argv[])
{//ftok();//shmget();//shmat();//p-->//shmdt();//shmctl();key_t key = ftok(".", '!');if (key < 0){perror("ftok error");return -1;}printf("key = %x\n", key);int shmid = shmget(key, 4096, IPC_CREAT|0664);if (shmid < 0){perror("shmget error");return -1;}printf("shmid = %d\n", shmid);void *pmem = shmat(shmid, NULL, !SHM_RDONLY);if ((void *)-1 == pmem){perror("shmat error");return -1;}printf("recv: %s\n", (char *)pmem);	shmdt(pmem);//shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return 0;
}