嵌入式Linux C进程间通信(一)——IPC概述和信号

简介: 嵌入式Linux C进程间通信(一)——IPC概述和信号

一、进程间通信–IPC概述


1.1 让每个进程拥有独立进程空间的好处


安全


对于编程人员来说,系统更容易捕获随意的内存读取和写入操作

对于用户来说,操作系统将变得更加健壮,因为一个应用程序无法破坏另一个进程或操作系统的运行(防止被攻击)


1.2 独立进程空间的缺点


多任务实现开销较大

编写能够与其他进程进行通信,或者能够对其他进程进行操作的应用程序将要困难得多


1.3 广义上的进程间通信


A进程------------文件-------------------B进程

A进程------------数据库-------------------B进程


1.4 狭义上的真正的“进程间通信”

六种方式:管道、信号、消息队列、共享内存、信号量、套接字


1.5 进程间通信的原理了


尽管进程空间是各自独立的,相互之间没有任何可以共享的空间,但是至少还有一样东西是所有进程所共享的,那就是OS,因为甭管运行有多少个进程,但是它们共用OS只有一个。


既然大家共用的是同一个OS,那么显然,所有的进程可以通过大家都共享第三方OS来实现数据的转发。


因此进程间通信的原理就是,OS作为所有进程共享的第三方,会提供相关的机制,以实现进程间数据的转发,达到数据共享的目的。


二、信号


信号是一种向进程发送通知,告诉其某件事情发生了的一种简单通信机制


2.0 信号列表


Linux下边定义了很多的信号,所有的信号都是一 个整数编号,整数编号都定义了对应的宏名


常用信号


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png0eacb84100b54626af849e6b562bf92a.png


2.1 信号的产生


另一个进程发送信号

内核发送信号

底层硬件发送信号


2.2 信号发送


kill是可以给别的进程发信号的

int kill(pid_t pid, int sig);

2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png


#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("5s reboot\n");
    sleep(5);
    kill(-1, SIGINT);
    return 0;
}
//这个进程会将linux下所有进程发送-1,导致进程都结束,linux必须重启


给自己的进程发一个信号

int raise(int sig);


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("2s reboot\n");
    sleep(2);
    // kill(-1, SIGINT);
    raise(SIGINT);
    return 0;
}


闹钟函数,时间已到会发送SIGALRM的信号

unsigned int alarm(unsigned int seconds);

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("2s reboot\n");
    // sleep(2);
    // kill(-1, SIGINT);
    // raise(SIGINT);
    alarm(2);
    while(1);
    return 0;
}

0eacb84100b54626af849e6b562bf92a.png

pause()这个是让进程休眠挂起,不会像while(1)一样一直占用资源


如何唤醒进程->给信号登记一个空捕获

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png

void abort();//异常终止


2.3 信号的处理方式(三种)


默认处理

忽略

执行用户需要执行的动作(捕获)

信号处理API:

signal有两个参数,第一个是传入的是信号、第二个是回调函数

0eacb84100b54626af849e6b562bf92a.png


第二个参数

void(*)(int)

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("2s reboot\n");
    // sleep(2);
    // kill(-1, SIGINT);
    // raise(SIGINT);
    //signal(SIGALRM,SIG_IGN);//使信号忽略
    signal(SIGALRM,SIG_DFL);
    alarm(2);
    // while(1);
    pause();
    return 0;
}


signal(SIGALRM,SIG_IGN);
    sleep(1);
    signal(SIGALRM,SIG_DFL);
    alarm(2);


这个相当于先关信号,再开信号


第三个,执行用户需要执行的动作(捕获)


#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void print(int sig)
{
    printf("hello\n");
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("2s reboot\n");
    // sleep(2);
    // kill(-1, SIGINT);
    // raise(SIGINT);
    //signal(SIGALRM,SIG_IGN);//使信号忽略
    // signal(SIGALRM,SIG_IGN);
    // sleep(1);
    // signal(SIGALRM,SIG_DFL);
    alarm(2);
    signal(SIGALRM, print);
    // while(1);
    pause();
    return 0;
}


2.3.1 唤醒pause()


用户处理一个信号


#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void print(int sig)
{
    printf("hello\n");
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("2s reboot\n");
    // sleep(2);
    // kill(-1, SIGINT);
    // raise(SIGINT);
    //signal(SIGALRM,SIG_IGN);//使信号忽略
    // signal(SIGALRM,SIG_IGN);
    // sleep(1);
    // signal(SIGALRM,SIG_DFL);
    alarm(2);
    signal(SIGALRM, print);
    signal(SIGINT, print);
    // while(1);
    pause();
    return 0;
}

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


2.4 异步IO的实现


0eacb84100b54626af849e6b562bf92a.png

阻塞:一直在等

非阻塞:一会儿过去看一次(占用CPU资源过多)

IO的多路复用:单独安排个东西在那阻塞等,有东西了,就发信号

异步IO:不用安排,来东西时,发信号就行(这一种最高校)

发送(SIGIO信号)


2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png


2.5 进程等待优化


在为了防止变成僵尸进程时,我们加入了waitpid()函数

可以不用阻塞的方式,可以用signal


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png


2.6 屏蔽字和未决信号集


信号屏蔽字:屏蔽信号的

0eacb84100b54626af849e6b562bf92a.png

方法


2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png


设置变量的API


2e9b90b2ca334476abebe75bafe6eeaa.png4cebaac233b3433da32a72337a77fc60.png


未决信号集

0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png0eacb84100b54626af849e6b562bf92a.png2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png2e9b90b2ca334476abebe75bafe6eeaa.png


相关文章
|
消息中间件 存储 网络协议
从零开始掌握进程间通信:管道、信号、消息队列、共享内存大揭秘
本文详细介绍了进程间通信(IPC)的六种主要方式:管道、信号、消息队列、共享内存、信号量和套接字。每种方式都有其特点和适用场景,如管道适用于父子进程间的通信,消息队列能传递结构化数据,共享内存提供高速数据交换,信号量用于同步控制,套接字支持跨网络通信。通过对比和分析,帮助读者理解并选择合适的IPC机制,以提高系统性能和可靠性。
2501 14
|
安全 Linux
【Linux】阻塞信号|信号原理
本教程从信号的基本概念入手,逐步讲解了阻塞信号的实现方法及其应用场景。通过对这些技术的掌握,您可以更好地控制进程在处理信号时的行为,确保应用程序在复杂的多任务环境中正常运行。
590 84
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
通过本文,您可以了解如何在业务线程中注册和处理Linux信号。正确处理信号可以提高程序的健壮性和稳定性。希望这些内容能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理机制。
440 26
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
本文详细介绍了如何在Linux中通过在业务线程中注册和处理信号。我们讨论了信号的基本概念,并通过完整的代码示例展示了在业务线程中注册和处理信号的方法。通过正确地使用信号处理机制,可以提高程序的健壮性和响应能力。希望本文能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理,提高开发效率和代码质量。
397 17
|
消息中间件 Linux
Linux:进程间通信(共享内存详细讲解以及小项目使用和相关指令、消息队列、信号量)
通过上述讲解和代码示例,您可以理解和实现Linux系统中的进程间通信机制,包括共享内存、消息队列和信号量。这些机制在实际开发中非常重要,能够提高系统的并发处理能力和数据通信效率。希望本文能为您的学习和开发提供实用的指导和帮助。
1193 20
|
存储 监控 Linux
嵌入式Linux系统编程 — 5.3 times、clock函数获取进程时间
在嵌入式Linux系统编程中,`times`和 `clock`函数是获取进程时间的两个重要工具。`times`函数提供了更详细的进程和子进程时间信息,而 `clock`函数则提供了更简单的处理器时间获取方法。根据具体需求选择合适的函数,可以更有效地进行性能分析和资源管理。通过本文的介绍,希望能帮助您更好地理解和使用这两个函数,提高嵌入式系统编程的效率和效果。
923 13
|
消息中间件 存储 Linux
|
消息中间件 Linux API
Linux c/c++之IPC进程间通信
这篇文章详细介绍了Linux下C/C++进程间通信(IPC)的三种主要技术:共享内存、消息队列和信号量,包括它们的编程模型、API函数原型、优势与缺点,并通过示例代码展示了它们的创建、使用和管理方法。
666 0
Linux c/c++之IPC进程间通信
|
Linux 数据库 Perl
【YashanDB 知识库】如何避免 yasdb 进程被 Linux OOM Killer 杀掉
本文来自YashanDB官网,探讨Linux系统中OOM Killer对数据库服务器的影响及解决方法。当内存接近耗尽时,OOM Killer会杀死占用最多内存的进程,这可能导致数据库主进程被误杀。为避免此问题,可采取两种方法:一是在OS层面关闭OOM Killer,通过修改`/etc/sysctl.conf`文件并重启生效;二是豁免数据库进程,由数据库实例用户借助`sudo`权限调整`oom_score_adj`值。这些措施有助于保护数据库进程免受系统内存管理机制的影响。
|
Linux Shell
Linux 进程前台后台切换与作业控制
进程前台/后台切换及作业控制简介: 在 Shell 中,启动的程序默认为前台进程,会占用终端直到执行完毕。例如,执行 `./shella.sh` 时,终端会被占用。为避免不便,可将命令放到后台运行,如 `./shella.sh &`,此时终端命令行立即返回,可继续输入其他命令。 常用作业控制命令: - `fg %1`:将后台作业切换到前台。 - `Ctrl + Z`:暂停前台作业并放到后台。 - `bg %1`:让暂停的后台作业继续执行。 - `kill %1`:终止后台作业。 优先级调整:
1886 5