进程间通信机制的分析与比较.ppt
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1、进程间通信机制的分析与比较,Ver20150302v0.1,为什么进程间需要通信?,1、数据传输 一个进程需要将它的数据发送给另一个进程。 2、资源共享 多个进程之间共享同样的资源。 3、通知事件 一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它们发生了某种事件。 4、进程控制 有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有操作,并能够及时知道它的状态改变。,分 类,进程间通信方式包括: 1、管道(pipe)和有名管道(FIFO) 2、信号(signal) 3、消息队列 4、共享内存 5、信号量 6、套接字(socket),信号,信号通信,信号
2、(signal)机制是Unix系统中最为古老的进程间通信机制,很多条件可以产生一个信号: 1、当用户按某些按键时,产生信号。 2、硬件异常产生信号:除数为0、无效的存储访问等等。这些情况通常由硬件检测到,将其通知内核,然后内核产生适当的信号通知进程,例如,内核对正访问一个无效存储区的进程产生一个SIGSEGV信号。 3、进程用kill函数将信号发送给另一个进程。 4、用户可用kill命令将信号发送给其他进程。,信号类型,下面是几种常见的信号: SIGHUP: 从终端上发出的结束信号 SIGINT: 来自键盘的中断信号(Ctrl-C) SIGKILL:该信号结束接收信号的进程 SIGTERM:k
3、ill 命令发出的信号 SIGCHLD:标识子进程停止或结束的信号 SIGSTOP:来自键盘(Ctrl-Z)或调试程序的停止执行信号,信号处理,当某信号出现时,将按照下列三种方式中的一种进行处理: 1、忽略此信号 大多数信号都按照这种方式进行处理,但有两种信号却决不能被忽略。它们是:SIGKILL和SIGSTOP。这两种信号不能被忽略的原因是:它们向超级用户提供了一种终止或停止进程的方法。 2、执行用户希望的动作 通知内核在某种信号发生时,调用一个用户 函数。在用户函数中,执行用户希望的处理。 3、执行系统默认动作 对大多数信号的系统默认动作是终止该进程。,信号通信机制的局限性,这种通信方式主
4、要的局限性就是开销太大,发送进程需要调用系统调用,这时核心会中断接收进程,且要管理它的堆栈、调用处理程序、恢复被中断的接收信号进程等.另外,信号的数量受到限制,并且只能传送有限的信息量,例如不能携带参数等。所以对于复杂的通信操作不适用。,管道通信,什么是管道?,管道是单向的、先进先出的,它把一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。一个进程(写进程)在管道的尾部写入数据,另一个进程(读进程)从管道的头部读出数据。 数据被一个进程读出后,将被从管道中删除,其它读进程将不能再读到这些数据。管道提供了简单的流控制机制,进程试图读空管道时,进程将阻塞。同样,管道已经满时,进程再试图向管道写入数据,进
5、程将阻塞。,样例:ls -l | less,在这个例子中,ls用于在Unix下列出目录内容,less是一个有搜索功能的交互式的文本分页器。这个管线使得用户可以在列出的目录内容比屏幕长时目录上下翻页。 以less退出的管道(或more,这是个相似的标签页工具,与more相比less允许使用者往回卷动)是最常被使用的。这让用户可以阅览尚未显示的大量文字(受可用缓存限制,控制台的屏幕大小、屏幕缓存大小往往有限,不足以一次先输出所有输出内容,也不能自由滚动内容),若少了这工具则这些文字将会卷过终端机而无法阅读到。,管道分类,管道包括无名管道和有名管道两种,前者用于父进程和子进程间的通信,后者可用于运行
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