Linux应用软件编程（多任务：进程间通信)
一.进程间通信
同一主机下：
（1）无名管道：pipe （2）有名管道：fifo （3）信号：异步通知机制
（4）共享内存：效率最高 （5）消息队列 (6）信号量集（信号灯）：进程间同步
不同主机下： 网络套接字
二.管道(用于同步通信)
无名管道：用于同一主机下，具有亲缘关系的父子进程间通信。
有名管道：用于同一主机下，任意进程间通信。
（1）无名管道
1. 创建一个无名管道并打开
int pipe(int pipefd[2]);
功能：
参数：
pipefd：
pipefd[0] : 管道的读端
pipefd[1] : 管道的写端
返回值：
成功：0；
失败：-1
2. 读管道：read 3. 写管道： write 4. 关闭管道： close
5.void *memset(void *s, int c, size_t n); 将内存清成指定字节
无名管道的特性：
1. 默认64K大小
2. 管道存储数据时，按照FIFO（队列）的方式存储。
3. 写阻塞：管道读写端都存在时，向管道中写入数据，当管道满时，发生写阻塞。
读阻塞：管道读写端都存在时，从管道中读数据，如果管道中有数据，read返回实际读到的字节数；（如果管道中无数据，read发生读阻塞)
读到0：管道的写端关闭，只保留读端，从管道读数据，若有数据，则读到数据，
若无数据，则read返回0，不阻塞。
管道破裂：管道的读端关闭，只保留写端，向管道中写入数据，发生管道破裂（异常）
（2）有名管道
1. 创建管道文件
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
2. 打开管道文件 ： open (读端和写端必须同时打开)
3. 读写管道文件 ： write/read
4. 关闭管道文件 ：close
5. 删除管道文件 ： remove
三.信号（进程间的异步通知（通信）机制 软中断）
1. 信号类型(用kill -l查看 )
常见信号类型：
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
用户自定义信号 ：SIGUSR1 SIGUSR2
管理员信号：无法被捕获和忽略（ 9 SIGKILL 19 SIGSTOP ）
2. 接收信号
1. 忽略：不处理
2 .捕获：按照用户自定义方式处理
3. 缺省：按照信号默认方式处（若不注册）
（1）注册信号处理函数
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：信号的接收方，注册一个信号处理函数
参数：
signum：注册的信号的编号
handler：
SIG_IGN : 以忽略方式处理
SIG_DFL: 以缺省方式处理
函数的地址：以捕获方式处理
返回值：
失败：SIG_ERR
3. 发送信号：
int kill(pid_t pid, int sig);
功能：给指定进程发送信号
参数：
pid：进程pid号
sig：发送的信号编号
int pause(void);
功能：挂起当前进程 （S：可中断睡眠状态）
可以通过发送信号的方式，唤醒pause挂起的进程，信号必须被捕获。
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
功能:
间隔seconds秒后给调用进程发送一个SIGALRM信号
四.共享内存
内存映射：避免数据的反复读写拷贝，提高了效率。
0.获取一个IPC的key值
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：获取IPC的key值
参数：
pathname:路径 proj_id:项目ID
返回值：成功：key 失败：-1
1.创建共享内存
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
功能：根据key值创建共享内存
参数：
key:IPC的key值
size：共享内存大小（向上取整到页大小的整数倍）（PAGE-SIZE 4096）
shmflag:对对象内存的操作
IPC_CREAT | 0664 （创建）
返回值：成功：共享内存的ID 失败：-1
2.建立共享内存和用户空间的映射关系
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
功能：建立内存映射
参数：
shmid:共享内存的id
shmaddr：映射的用户首地址
NULL：让操作系统自己寻找用户空间，返回空间首地址
shmflg：!SHM_RDONLY（可读可写）
返回值：成功：映射的用户空间首地址 失败：NULL
3.写数据
4.读数据
5.解除映射关系
int shmdt(const void *shmaddr);
功能：解除用户映射关系，释放空间
6.删除共享内存
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
功能：控制共享内存
参数：
shmid：共享内存id
cmd：IPC_RMID ：删除
buf：删除不需要使用（NULL）
五.消息队列
1.获取IPC通信的key值
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：获取IPC的key值
参数：
pathname:路径 proj_id:项目ID
返回值：成功：key 失败：-1
2.创建消息队列
int msgget(key_t key, int msgflg);
功能：根据key值创建一个消息队列
参数：
key:IPC的key值
msgflg:标志位 IPC_CREAT|0664
返回值：成功：消息队列的id号 失败：-1
3.发送消息
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
功能：向消息队列中发送信息
参数：
msqid：消息队列的id
msgp：要发送的消息的结构体首地址
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */
char mtext[1]; /* message data */
};
msgsz：消息体中正文内容大小
msgflg:标志位：默认0
返回值：成功：0 失败：-1
4.接受消息
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
int msgflg);
功能：从消息队列中接受信息
参数：
msqid：消息队列的id
msgp：存放接收到的消息的结构体首地址
msgsz：接收的消息体中正文内容大小
msgtyp：消息的类型
返回值：成功：实际读到的正文的字节数 失败：-1
5.删除消息队列
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);