• day3
  • 五、進程
    • 7.函數接口
      • 7.1創建子進程
        • pid_t fork(void);
        • 功能：創建子進程
        • 返回值：成功：在父進程中：返回子進程的進程號 >0 ?在子進程中：返回值為0；? 失敗：-1并設置errno

          • 

        • 特點
          • 1.子進程幾乎拷貝了父進程的所有內容，包括代碼、數據，緩沖區，系統數據段中的值，棧中的數據，父進程打開的文件，但是PID，PPID不同
          • 2.fork之前的代碼會被復制但是不會被重新執行，fork之后的代碼會被復制，并且父子進程分別執行一遍。
          • 3.父子進程的空間相互獨立，互不影響，當在相應的進程中改變全局變量，靜態變量，都互不影響
          • 4.fork之前打開的文件，fork之后拿到的是同一個文件描述符，操作的是同一個文件指針
          • 5.若父進程先結束，子進程成為孤兒進程，被init進程所收養，會變成后臺進程。
          • 6.若子進程先結束，父進程不結束，父進程沒有及時回收，子進程就會變成僵尸進程（避免僵尸進程的產生）
    • 8.回收進程
      • pid_t wait(int *status);
      • 功能：回收子進程資源(阻塞)
      • 參數：status：子進程退出狀態，不接受子進程狀態設為NULL
      • 返回值：成功：回收的子進程的進程號 ? ? ? 失敗：-1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
      • pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
      • 功能：回收子進程資源
      • 參數：
      • pid：>0 指定子進程進程號 ? ? ? ?=-1 任意子進程 ? ? ? ?=0 等待其組ID等于調用進程的組ID的任一子進程 ? ? ? ? ?<-1 等待其組ID等于pid的絕對值的任一子進程 ? ?
      • status：子進程退出狀態 ? ?
      • options：0：阻塞 ? ? ? ? ?WNOHANG：非阻塞
      • 返回值：正常：結束的子進程的進程號 ? ? ?當使用選項WNOHANG且沒有子進程結束時：0 ? ? ? 出錯：-1

        • 

    • 9.結束進程
      • void exit(int status);
      • 功能：結束進程，刷新緩存
      • 參數：退出的狀態 不返回。

        • 

    • 10.獲取進程號
      • pid_t getpid(void);
      • 功能：獲取當前進程的進程號
      • pid_t getppid(void);
      • 功能：獲取當前進程的父進程號

        • 

  • 六、進程間通信
    • 1.為什么要進行進程間通信
      • 數據傳輸、資源共享、事件通知、進程控制
    • 2.進程間通信方式（7）
      • (1).早期進程間通信 無名管道（pipe）、有名管道（fifo）、信號（sem）
      • (2).system V IPC通信 共享內存（share memory）、消息隊列（message queue）、信號燈集（semaphore）
      • (3).BSD： 套接字（socket）
    • 3.無名管道
      • 3.1原理圖

        • 

        • 通信原理：一個進程的輸出可以當作另一進程的輸入
      • 3.2特點
        • (1).只能用于具有親緣關系的進程間通信
        • (2).半雙工通信模式，具有固定的讀端和寫端 {單工：只能單方向通信， 廣播 半雙工：可以雙向通信，但是同一時間不可以 對講機 全雙工：可以雙向同時通信 打電話}
        • (3).無名管道可以被看做一個特殊的文件，對于他的讀寫可以使用文件IO函數 （注意：不是文件，他只是存在于內核空間的一部分，無實際文件）
        • (4).管道基于文件描述符進行通信。當一個管道建立的時候，它會自動創建兩個文件描述符，一個用于讀fd[0]，一個用于寫fd[1]。
      • 3.3函數
        • int pipe(int fd[2])
        • 功能：創建無名管道
        • 參數：文件描述符 fd[0]：讀端 fd[1]:寫端
        • 返回值：成功 0 ? ? ? 失敗 -1
    • 4.有名管道(FIFO)
      • 4.1特點
        • (1).可以使互不相干的兩個進程通信
        • (2).有名管道可以通過路徑名來指出，并在文件系統中可見，但是內容存儲在內存中
        • (3).進程通過文件IO操作有名管道
        • (4).有名管道遵循先進先出的原則，不支持lseek()操作
        • (5).半雙工通信
      • 4.2函數
        • int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);
        • 功能：創建有名管道
        • 參數：filename：有名管道文件名 ? ? ? ?mode：權限
        • 返回值：成功：0 ? ? ? ?失敗：-1，并設置errno號
  • 七、信號
    • 1.例子
      • kill -l：查看系統中信號
      • kill -num pid：給pid進程發送pid信號
    • 2.概念
      • (1).信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是一種異步通信方式。 (2).信號可以直接進行用戶空間進程和內核進程之間的交互，內核進程也可以利用它來通知用戶空間進程發生了哪些系統事件。 (3).如果該進程當前并未處于執行態，則該信號就由內核保存起來，直到該進程恢復執行再傳遞給它；如果一個信號被進程設置為阻塞，則該信號的傳遞被延遲，直到其阻塞被取消時才被傳遞給進程。
    • 3.信號響應方式
      • (1.)忽略信號：對信號不做任何處理，但是有兩個信號不能做忽略處理：SIGKILL和SIGSTOP
      • (2).捕捉信號：定義信號處理函數，當信號發生的時候，執行相應的處理函數，但是有兩個信號不能做捕捉處理：SIGKILL和SIGSTOP
      • (3).執行缺省操作：linux對每種信號都規定了默認信號。
    • 4.信號的種類
      • 2）SIGINT：結束進程，對應快捷方式ctrl+c
      • 3）SIGQUIT：退出信號，對應快捷方式ctrl+\
      • 9）SIGKILL：結束進程，不能被忽略不能被捕捉
      • 14）SIGALRM：鬧鐘信號，alarm函數設置定時，當到設定的時間時，內核會向進程發送此信號結束進程。
      • 15）SIGTERM：結束終端進程，kill 使用時不加數字默認是此信號
      • 17）SIGCHLD：子進程狀態改變時給父進程發的信號
      • 19）SIGSTOP：暫停進程，不能被忽略不能被捕捉
      • 20）SIGTSTP：暫停信號，對應快捷方式ctrl+z
      • 信號的種類
      • 在Linux中，信號被分為不可靠信號和可靠信號，一共64種，可以通過kill -l命令來查看
      • ●不可靠信號：也稱為非實時信號，不支持排隊，信號可能會丟失，比如發送多次相同的信號，進程只能收到一次，信號值取值區間為1~31
      • ●可靠信號：也稱為實時信號，支持排隊，信號不會丟失，發多少次，就可以收到多少次，信號值取值區間為32~64 信號產生的方式有如下幾種：
      • ● 對于前臺進程，用戶可以輸入特殊終端字符來發送，比如輸入Ctrl+C
      • ● 系統異常，比如浮點異常和非法內存段訪問
      • ● 系統狀態變化，比如alarm定時器到期時將引起SIGALRM信號
      • ● 在終端運行kill命令或在程序中調用kill函數
    • 5.函數接口
      • 5.1發送信號
        • int kill(pid_t pid, int sig);
        • 功能：信號發送
        • 參數：pid：指定進程 ? ? ? ? ? sig：要發送的信號
        • 返回值：成功 0?? ? ? ? ? ? ?失敗 -1? ? ?
        • ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
        • ?int raise(int sig);
        • 功能：進程向自己發送信號
        • 參數：sig：信號
        • 返回值：成功 0?? ? ? ? ? ? ?
        • 失敗 -1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
        • ??int pause(void);
        • 功能：用于將調用進程掛起，直到收到信號為止。?

          • 

      • 5.2定時器
        • unsigned int alarm(unsigned int seconds)
        • 功能：在進程中設置一個定時器
        • 參數：seconds：定時時間，單位為秒
        • 返回值：如果調用此alarm()前，進程中已經設置了鬧鐘時間，則 返回上一個鬧鐘時間的剩余時間，否則返回0。
        • 注意：一個進程只能有一個鬧鐘時間。如果在調用alarm時 已設置過鬧鐘時間，則之前的鬧鐘時間被新值所代替

          • 

      • 5.3信號處理
        • #include <signal.h>
        • typedef void (*sighandler_t)(int);
        • sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
        • 功能：信號處理函數
        • 參數：
        • signum：要處理的信號 ? ? ? ? ?
        • handler：信號處理方式 ? ? ? ? ? ? ?
        • SIG_IGN：忽略信號 ? ? ? ? ? ? ?
        • SIG_DFL：執行默認操作 ? ? ? ? ? ? ?
        • handler：捕捉信號 void handler(int sig){} //函數名可以自定義
        • 返回值：成功：設置之前的信號處理方式 ? ? ? ? ? ? ?失敗：-1

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  • 八、共享內存
    • 1.特點
      • (1).共享內存是一種最為高效的進程間通信方式，進程可以直接讀寫內存，不需要進行任何數據的拷貝
      • (2).為了在多個進程間進行數據的交互，內核專門留了一塊內存區，可以由需要訪問的進程將其映射到自己的地址空間
      • (3).由于多個進程共享一段內存，因此也需要依靠某種同步機制，如互斥鎖和信號量等
    • 2.編程步驟
      • (1).創建或者打開共享內存shmget
      • (2).映射共享內存到自己的用戶空間shmat
      • (3).使用共享內存
      • (4).撤銷映射
      • (5).刪除共享內存

        • 

    • 3.函數接口
      • int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
      • 功能：創建或打開共享內存
      • 參數： ? ? key 鍵值 ? ? size 共享內存的大小 ? ? shmflg IPC_CREAT|IPC_EXCL（判錯）|0666
      • 返回值：成功 shmid ? ? ? ? ? ? ?出錯 -1

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      • void *shmat(int shmid,const void *shmaddr,int shmflg);
      • 功能：映射共享內存，即把指定的共享內存映射到進程的地址空間用于訪問
      • 參數： ? ?
      • shmid 共享內存的id號 ? ?
      • shmaddr 一般為NULL，表示由系統自動完成映射，如果不為NULL，那么由用戶指定 ? ?
      • shmflg：SHM_RDONLY就是對該共享內存只進行讀操作? ，0 可讀可寫
      • 返回值：成功：完成映射后的地址， ? ? ? 失敗：-1的地址
      • 用法：if((p = (char *)shmat(shmid，NULL,0)) == (char *)-1)? ? ? ? ? ? ? ? ?
      • ?int shmdt(const void *shmaddr);
      • 功能：取消映射
      • 參數：要取消的地址
      • 返回值：成功0 ? ? ? 失敗的-1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
      • int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);
      • 功能：(刪除共享內存)，對共享內存進行各種操作
      • 參數： ? ?
      • shmid 共享內存的id號 ? ?
      • cmd IPC_STAT 獲得shmid屬性信息，存放在第三參數 ? ? ? ? ? ?
      • IPC_SET 設置shmid屬性信息，要設置的屬性放在第三參數 ? ? ? ? ? ?
      • IPC_RMID:刪除共享內存，此時第三個參數為NULL即可
      • 返回：成功0 ? ? ?失敗-1
      • 用法：shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);

        • 

    • 4.命令
      • ipcs -m：查看系統中共享內存
      • ipcrm -m shmid ：刪除共享內存