day32-系统编程之 进程间通信IPC
一、引言
空间独立，需要一些操作；
分为三大类：
1、古老的通信方式
无名管道 有名管道 信号2、IPC对象通信 system v BSD suse fedora kernel.org
消息队列(用的相对少，这里不讨论)
共享内存
信号量集3、socket通信
网络通信（不同主机间交互）
二、 管道
无名管道 ===》pipe ==》只能给有亲缘关系进程通信
有名管道 ===》fifo ==》可以给任意单机进程通信
管道特性：
1、管道是 半双工的工作模式
2、所有的管道都是特殊的文件不支持定位操作。不支持lseek->> fd fseek ->>FILE*
3、管道是特殊文件，读写使用文件IO。其中具有缓冲区，可以考虑，如果是字符串的话，使用fgets,fread,fgetc,
最好使用：open,read,write,close;
四句真言（使用的关键）
1.读端存在，一直向管道中去写，超过64k，写会阻塞。
2.写端是存在的，读管道，如果管道为空的话，读会阻塞。（读阻塞）
3.管道破裂，，读端关闭，写管道。
set follow-fork-mode parent使用gdb调试时，敲上面的命令，进入子进程，一般默认父进程
4. read 0 ,写端关闭，如果管道没有内容，read 0 ；
三、管道操作步骤
使用框架：
创建管道 ==》读写管道 ==》关闭管道
1、无名管道 ===》管道的特例 ===>pipe函数
特性：
1.1 亲缘关系进程使用
1.2 有固定的读写端
流程：
创建并打开管道： pipe函数#include <unistd.h> int pipe(int pipefd[2]);功能：创建并打开一个无名管道
参数：pipefd[0] ==>无名管道的固定读端
pipefd[1] ==>无名管道的固定写端
返回值：成功 0
失败 -1；
注意事项：
1、无名管道的架设应该在fork之前进行。
无名管道的读写：===》文件IO的读写方式。
读： read()
写： write()关闭管道： close();
实现照片复制：
1、父子进程是否都有fd[0] fd[1],
如果在单一进程中写fd[1]能否直接从fd[0]中读到。
可以，写fd[1]可以从fd[0]读
2、管道的数据存储方式是什么样的
数据是否一直保留？
栈， 先进后出
队列形式存储 读数据会剪切取走数据不会保留
先进先出
3、管道的数据容量是多少，有没有上限值。
操作系统的建议值： 512* 8 = 4k
代码测试实际值： 65536byte= 64k
4、管道的同步效果如何验证？读写同步验证。
读端关闭能不能写？ 不可以 ===>SIGPIPE 异常终止
写端关闭能不能读？ 可以，取决于pipe有没有内容，===>read返回值为0 不阻塞
结论：读写端必须同时存在，才能进行管道的读写。
5、固定的读写端是否就不能互换？
能否写fd[0] 能否读fd[1]? 不可以，是固定读写端。
三、有名管道（本机上的不同进程）
有名管道===》fifo ==》有文件名称的管道。
文件系统中可见
3.1 使用步骤
框架：
创建有名管道 ==》打开有名管道 ==》读写管道 ==》关闭管道 ==》卸载有名管道
3.2 所需函数
1. mkfifo
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
remove();int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);功能：在指定的pathname路径+名称下创建一个权限为
mode的有名管道文件。
参数：pathname要创建的有名管道路径+名称
mode 8进制文件权限。权限一般0666
返回值：成功 0， 失败 -1；
2、打开有名管道 open
注意：该函数使用的时候要注意打开方式，
因为管道是半双工模式，所有打开方式直接决定
当前进程的读写方式。
一般只有如下方式：
int fd-read = open("./fifo",O_RDONLY); ==>fd 是固定读端
int fd-write = open("./fifo",O_WRONLY); ==>fd 是固定写端
不能是 O_RDWR 方式打开文件。
不能有 O_CREAT 选项，因为创建管道有指定的mkfifo函数
3、管道的读写： 文件IO
读： read(fd-read,buff,sizeof(buff));
写： write(fd-write,buff,sizeof(buff));
4、关闭管道：
close(fd)；
5、卸载管道：remove();
int unlink(const char *pathname);
功能：将指定的pathname管道文件卸载，同时
从文件系统中删除。
参数： ptahtname 要卸载的有名管道
返回值：成功 0，失败 -1；
复制图片：
有名管道
1、是否需要同步，以及同步的位置。
读端关闭 是否可以写，不能写什么原因。
写端关闭 是否可以读。
结论：有名管道执行过程过必须有读写端同时存在。
如果有一端没有打开，则默认在open函数部分阻塞。
2、有名管道是否能在fork之后的亲缘关系进程中使用。
结论： 可以在有亲缘关系的进程间使用。
注意： 启动的次序可能会导致其中一个稍有阻塞。
3、能否手工操作有名管道实现数据的传送。
读： cat fifoname
写： echo "asdfasdf" > fifoname
四、信号通信
应用：异步通信。 中断..
1~64；32应用编程。//关闭
Term Default action is to terminate the process.
//忽略
Ign Default action is to ignore the signal.
wait
// 关闭，并保存关键点信息Core Default action is to terminate the process and dump core (see
core(5)).
gdb a.out -c core//暂停
Stop Default action is to stop the process.//继续
Cont Default action is to continue the process if it is currently stopped.
1.信号 kill -l ==>前32个有具体含义的信号
信号的含义详见图片
2.
kill -xx xxxx
发送进程 信号 接收进程
kill -9 1000
a.out 9 1000 发送端：#include <sys/types.h>#include <signal.h>int kill(pid_t pid, int sig);功能：通过该函数可以给pid进程发送信号为sig的系统信号。
参数：pid 要接收信号的进程pid
sig 当前程序要发送的信号编号 《=== kill -l
返回值：成功 0
失败 -1；
2.（与kill相似）
int raise(int sig)== kill(getpid(),int sig);功能：给进程自己发送sig信号
3.
unsigned int alarm(unsigned int seconds);SIGALAM
功能：定时由系统给当前进程发送信号，也称为闹钟函数闹钟只有一个，定时只有一次有效，
但是必须根据代码逻辑是否执行判断。
4.
int pause(void);功能：进程暂停，不再继续执行，除非 收到其他信号。
3、接收端
每个进程都会对信号作出默认响应，但不是唯一响应。
一般如下三种处理方式：
1、默认处理
2、忽略处理 9,19
3、自定义处理 9,19 捕获
信号注册函数原型：（回调函数）
void ( *signal(int signum, void (*handler)(int)) ) (int);typedef void (*sighandler_t)(int);
===》void (*xx)(int); == void fun(int);
===》xx是 void fun(int) 类型函数的函数指针
===》typedef void(*xx)(int) sighandler_t; ///错误
typedef int myint;===>sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
===> signal(int sig, sighandler_t fun);
===> signal(int sig, xxx fun);
===>fun 有三个宏表示：SIG_DFL 表示默认处理
SIG_IGN 表示忽略处理
fun 表示自定义处理
