Linux信号和命名管道

Linux信号和命名管道

概述: 在同一台计算机中，进程相互通信的方式主要有：管道(Pipe)、信号(Signal)、信号量(Semaphore)、消息队列(Message)和共享内存(Shared Memory)。信号量、消息队列和共享内存称为：IPC机制（Inter Process Communication） 不同计算机之间的进程之间通信可以使用套接字技术（Socket）。

一、信号

基本概念:

软中断信号（signal，又简称为信号）用来通知进程发生了异步事件。进程之间可以互相通过系统调用kill发送软中断信号。内核也可以因为内部事件而给进程发送信号，通知进程发生了某个事件。注意，信号只是用来通知某进程发生了什么事件，并不给该进程传递任何数据。 信号是进程间通信机制唯一的异步通信机制。一个进程不必通过任何操作等待信号的到达。使用kill命令来结束进程就是通过信号实现的。

常用信号及解释：

信号名称信号值解释SIGHUP1由于终端挂起或者控制进程终止而发出的信号SIGINT2一般由键盘按键产生的中断信号，比如按下Ctrl+c组合键SIGQUIT3一般由键盘的退出键被按下而产生的结束信号。比如Ctrl+\组合键SIGILL4非法指令SIGABRT6由abort()函数发出的退出指令，收到SIGABRT信号，说 明检测出程序是有问题。SIGKILL9不能被捕捉或忽略的信息，一般用来强行结束异常进程SIGUSR110用户自定义信号1，进程可以使用这个信号进行通信SIGSEGV11内存引用无效SIGCHLD17子进程结束信号………

信号处理的具体函数:

#include <signal.h> /******* * 用法：signal(signum信号类型, 函数句柄); * 在调用中，参数signum指出要设置处理方法的信号。或者是 * SIG_IGN（忽略参数signum所指的信号） * SIG_DFL（恢复参数signum所指信号的处理方法为默认值） */ void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int); /******* * 用法：sigaction(要检测或修改其具体动作的信号, 指向sigaction的一个实例指针, 指向对象用来保存原来对相应信号的处理，可指定oldact为NULL) * 检查和改变一个行动的信号 */ int sigaction(int sig, const struct sigaction *restrict act, struct sigaction *restrict oact);

程序实现:

#include <stdio.h> #include <signal.h> #include <unistd.h> #include <sys/time.h> void SignalHandle(int signal) { switch(signal) { case SIGHUP: printf("Catch Signal : SIGHUP (%d) \n", signal); break; case SIGINT: printf("Catch Signal : SIGINT (%d) \n", signal); break; case SIGQUIT: printf("Catch Signal : SIGQUIT (%d) \n", signal); break; case SIGALRM: printf("Catch Signal : SIGALRM (%d) \n", signal); break; case SIGSTOP: printf("Catch Signal : SIGSTOP (%d) \n", signal); break; } } int main() { int sec_delay = 5; printf("Curent Process ID : %d\n", (int)getpid()); signal(SIGINT, SignalHandle); signal(SIGQUIT, SignalHandle); signal(SIGALRM, SignalHandle); alarm(sec_delay); while(1); pause(); return 0; }

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二、管道

管道：指进程直接进行数据交换的通道，可分为普通管道(Pipe)和命名管道(FIFO)。通过内核缓冲区按先进先出的方式进行数据传输。管道一端顺序地写入数据，另一端顺序地读入数据。管道是半双工，数据只能向一个方向流动；要双方通信时需要建立两个管道。 对命名管道操作与文件操作相似。 一般使用mkfifo()函数创建命名管道文件，函数定义如下： /******* * 参数一pathname：是文件路径名称 * 参数二mode：打开普通文件的open()函数中的mode */ int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode);

打开方式

TablesAreO_RDONLY只读方式打开O_WRONLY只写方式打开O_RDONLY | O_NONBLOCK只读且非阻塞的方式打开O_ WRONLY | O_NONBLOCK只读且非阻塞的方式打开

注意: PIPE_BUF值 对应头文件 limits.h。数据长度不能大于管道缓冲区长度，一般为4096。

代码实现:

// 发送部分 #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <limits.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #define FIFO_HANDLE_NAME "/tmp/fifo_handle " #define FIFO_CLIENT_NAME "/tmp/fifo_client_%d" struct ps_fifo_struct{ pid_t pid; char str[64]; }; int main () { int fifo_handle, fifo_client; struct ps_fifo_struct ps_fifo; char client_fifo_name[64]; fifo_handle = open(FIFO_HANDLE_NAME, O_WRONLY); //以只写方式打开目标文件 if(fifo_handle == -1) { fprintf(stderr, "Open Handle fifo failed. \n"); exit(EXIT_FAILURE); } ps_fifo.pid = getpid(); memset(client_fifo_name, 0, 64); sprintf(client_fifo_name, FIFO_CLIENT_NAME, ps_fifo.pid); if(access(client_fifo_name,F_OK) == -1) { if(mkfifo(client_fifo_name, 0777) != 0) { fprintf(stderr, "Could Not Create FIFO %s \n", client_fifo_name); exit(EXIT_FAILURE); } } sprintf(ps_fifo.str, "Hello I am %d.", ps_fifo.pid); printf("%d sent:\'%s\'. \n", ps_fifo.pid, ps_fifo.str); write(fifo_handle, &ps_fifo, sizeof(ps_fifo)); fifo_client = open(client_fifo_name, O_RDONLY); if(fifo_client != -1) { if(read(fifo_client, &ps_fifo, sizeof(ps_fifo)) > 0) { printf("received from %d : %s \n", ps_fifo.pid, ps_fifo.str); close(fifo_client); } } close(fifo_handle); unlink(client_fifo_name); exit(EXIT_SUCCESS); return 0; } // 接收部分 #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <limits.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #define FIFO_HANDLE_NAME "/tmp/fifo_handle " #define FIFO_CLIENT_NAME "/tmp/fifo_client_%d" struct ps_fifo_strcut { pid_t pid; char str[64]; }; int main() { int fifo_handle, fifo_client; struct ps_fifo_strcut ps_fifo; char client_fifo_name[64]; int read_len; char answer_str[64]; if (access(FIFO_HANDLE_NAME, F_OK) == -1) { if (mkfifo(FIFO_HANDLE_NAME, 0777) != 0) { fprintf(stderr, "Could Not Create FIFO %s\n", FIFO_HANDLE_NAME); exit(EXIT_FAILURE); } } fifo_handle = open(FIFO_HANDLE_NAME, O_RDONLY); if (fifo_handle == -1) { fprintf(stderr, "Handle FIFO failure.\n"); exit(EXIT_FAILURE); } do { read_len = read(fifo_handle, &ps_fifo, sizeof(ps_fifo)); memset(answer_str, 0, 64); if (read_len > 0) { sprintf(answer_str, "hello, %d I have received the string : '%s'.\n", ps_fifo.pid, ps_fifo.str); memset(client_fifo_name, 0, 64); sprintf(client_fifo_name, FIFO_CLIENT_NAME, ps_fifo.pid); fifo_client = open(client_fifo_name, O_WRONLY); ps_fifo.pid = getpid(); if (fifo_client != -1) { write(fifo_client, &ps_fifo, sizeof(ps_fifo)); close(fifo_client); } } } while (/*read_len > 0*/1); close(fifo_handle); unlink(FIFO_HANDLE_NAME); exit(EXIT_SUCCESS); return 0; }