linux进程通信信号

Ⅰ linux系统上信号发送和信号接收讲解

用于进程间通信，通信机制由操作系统保证，比较稳定。

在linux中可以通过kill -l查看所有信号的类型。

kill -信号类型 进程ID

int kill(pid_t pid, int sig);
入参pid :
pid > 0: 发送信号给指定的进程。
pid = 0: 发送信号给 与调用kill函数进程属于同一进程组的所有进程。
pid < 0: 取|pid|发给对应进程组。
pid = -1：发送给进程有权限发送的系统中所有进程。
sig ：信号类型。
返回值 ：成功：0；失败：-1 (ID非法，信号非法，普通用户杀init进程等权级问题)，设置errno
以OpenHarmony源码为例，应用ANR后，AbilityManagerService会通知应用mp堆栈信息，就是通过信号量做的。

头文件位置 :
include <signal.h>
函数解释 :
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
当接收到指定的信号signum时，就会跳转到参数handler指定的函数执行。其中handler的入参是信号值。

函数原型 ：

signum参数指出要捕获的信号类型，act参数指定新的信号处理方式，oldact参数输出先前信号的处理方式（如果不为NULL的话）。
sigaction结构体

sa_handler 信号处理函数
sa_mask 在处理该信号时可以暂时将sa_mask 指定的信号集搁置
sa_flags 指定一组修改信号行为的标志。 它由以下零个或多个的按位或组成
   SA_RESETHAND：当调用信号处理函数时，将信号的处理函数重置为缺省值SIG_DFL
   SA_RESTART：如果信号中断了进程的某个系统调用，则系统自动启动该系统调用
   SA_NODEFER ：一般情况下， 当信号处理函数运行时，内核将阻塞该给定信号。但是如果设置了 SA_NODEFER标记， 那么在该信号处理函数运行时，内核将不会阻塞该信号
sa_restorer 是一个替代的信号处理程序，当设置SA_SIGINFO时才会用它。
相关函数
int sigemptyset( sigset_t *set);
sigemptyset()用来将参数set信号集初始化并清空。
执行成功则返回0，如果有错误则返回-1。
完整示例

Ⅱ linux系统的进程间通信有哪几种方式

一、方式

1、管道（Pipe）及有名管道（ mkpipe）：

管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信；

2、信号（Signal）：

信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身。

linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction。

实际上，该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数。

3、消息队列（Message）：

消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

4、共享内存：

使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。

5、信号量（semaphore）：

主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

6、套接口（Socket）：

更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。

二、概念

进程间通信概念：

IPC—-InterProcess Communication

每个进程各自有不同的用户地址空间,任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到所以进程之间要交换数据必须通过内核。

在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程2再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程间通信。

(2)linux进程通信信号扩展阅读

1）无名管道:

管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道；只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关系的进程）。

管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，构成两进程间通信的一个媒介。

数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。

2）有名管道：

不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样，即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过FIFO相互通信（能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间）。

因此，通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是，FIFO严格遵循先进先出（first in first out），对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据，对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

Ⅲ 请教一个Linux下C语言的进程间的信号问题

linux中的进程通信分为三个部分：低级通信，管道通信和进程间通信IPC（inter process communication）。linux的低级通信主要用来传递进程的控制信号——文件锁和软中断信号机制。linux的进程间通信IPC有三个部分——①信号量，②共享内存和③消息队列。以下是我编写的linux进程通信的C语言实现代码。操作系统为redhat9.0，编辑器为vi，编译器采用gcc。下面所有实现代码均已经通过测试，运行无误。

一.低级通信--信号通信

signal.c

#include
#include
#include

/*捕捉到信号sig之后，执行预先预定的动作函数*/
void sig_alarm(int sig)
{
printf("---the signal received is %d. /n", sig);
signal(SIGINT, SIG_DFL); //SIGINT终端中断信号，SIG_DFL：恢复默认行为，SIN_IGN：忽略信号
}

int main()
{
signal(SIGINT, sig_alarm);//捕捉终端中断信号
while(1)
{
printf("waiting here!/n");
sleep(1);
}
return 0;
}

二.管道通信

pipe.c

#include
#define BUFFER_SIZE 30

int main()
{
int x;
int fd[2];
char buf[BUFFER_SIZE];
char s[BUFFER_SIZE];
pipe(fd);//创建管道
while((x=fork())==-1);//创建管道失败时，进入循环

/*进入子进程，子进程向管道中写入一个字符串*/
if(x==0)
{
sprintf(buf,"This is an example of pipe!/n");
write(fd[1],buf,BUFFER_SIZE);
exit(0);
}

/*进入父进程，父进程从管道的另一端读出刚才写入的字符串*/
else
{
wait(0);//等待子进程结束
read(fd[0],s,BUFFER_SIZE);//读出字符串，并将其储存在char s[]中
printf("%s",s);//打印字符串
}
return 0;
}

三.进程间通信——IPC

①信号量通信

sem.c

#include
#include
#include
#include types.h>
#include ipc.h>
#include sem.h>

/*联合体变量*/
union semun
{
int val; //信号量初始值
struct semid_ds *buf;
unsigned short int *array;
struct seminfo *__buf;
};

/*函数声明，信号量定义*/
static int set_semvalue(void); //设置信号量
static void del_semvalue(void);//删除信号量
static int semaphore_p(void); //执行P操作
static int semaphore_v(void); //执行V操作
static int sem_id; //信号量标识符

int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
int pause_time;
char op_char = 'O';
srand((unsigned int)getpid());
sem_id = semget((key_t)1234, 1, 0666 | IPC_CREAT);//创建一个信号量,IPC_CREAT表示创建一个新的信号量

/*如果有参数，设置信号量，修改字符*/
if (argc > 1)
{
if (!set_semvalue())
{
fprintf(stderr, "Failed to initialize semaphore/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
op_char = 'X';
sleep(5);
}
for(i = 0; i < 10; i++)
{

/*执行P操作*/
if (!semaphore_p())
exit(EXIT_FAILURE);
printf("%c", op_char);
fflush(stdout);
pause_time = rand() % 3;
sleep(pause_time);
printf("%c", op_char);
fflush(stdout);

/*执行V操作*/
if (!semaphore_v())
exit(EXIT_FAILURE);
pause_time = rand() % 2;
sleep(pause_time);
}
printf("/n%d - finished/n", getpid());
if (argc > 1)
{
sleep(10);
del_semvalue(); //删除信号量
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}

/*设置信号量*/
static int set_semvalue(void)
{
union semun sem_union;
sem_union.val = 1;
if (semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1)
return(0);

return(1);
}

/*删除信号量*/
static void del_semvalue(void)
{
union semun sem_union;
if (semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union) == -1)
fprintf(stderr, "Failed to delete semaphore/n");
}

/*执行P操作*/
static int semaphore_p(void)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
sem_b.sem_op = -1; /* P() */
sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
if (semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
{
fprintf(stderr, "semaphore_p failed/n");
return(0);
}
return(1);
}

/*执行V操作*/
static int semaphore_v(void)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
sem_b.sem_op = 1; /* V() */
sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
if (semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
{
fprintf(stderr, "semaphore_v failed/n");
return(0);
}
return(1);
}

②消息队列通信

send.c

#include
#include
#include
#include
#include
#include types.h>
#include ipc.h>
#include msg.h>
#define MAX_TEXT 512

/*用于消息收发的结构体--my_msg_type：消息类型，some_text：消息正文*/
struct my_msg_st
{
long int my_msg_type;
char some_text[MAX_TEXT];
};

int main()
{
int running = 1;//程序运行标识符
struct my_msg_st some_data;
int msgid;//消息队列标识符
char buffer[BUFSIZ];

/*创建与接受者相同的消息队列*/
msgid = msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);
if (msgid == -1)
{
fprintf(stderr, "msgget failed with error: %d/n", errno);
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*向消息队列中发送消息*/
while(running)
{
printf("Enter some text: ");
fgets(buffer, BUFSIZ, stdin);
some_data.my_msg_type = 1;
strcpy(some_data.some_text, buffer);
if (msgsnd(msgid, (void *)&some_data, MAX_TEXT, 0) == -1)
{
fprintf(stderr, "msgsnd failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (strncmp(buffer, "end", 3) == 0)
{
running = 0;
}
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}

receive.c

#include
#include
#include
#include
#include
#include types.h>
#include ipc.h>
#include msg.h>

/*用于消息收发的结构体--my_msg_type：消息类型，some_text：消息正文*/
struct my_msg_st
{
long int my_msg_type;
char some_text[BUFSIZ];
};

int main()
{
int running = 1;//程序运行标识符
int msgid; //消息队列标识符
struct my_msg_st some_data;
long int msg_to_receive = 0;//接收消息的类型--0表示msgid队列上的第一个消息

/*创建消息队列*/
msgid = msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);
if (msgid == -1)
{
fprintf(stderr, "msgget failed with error: %d/n", errno);
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*接收消息*/
while(running)
{
if (msgrcv(msgid, (void *)&some_data, BUFSIZ,msg_to_receive, 0) == -1)
{
fprintf(stderr, "msgrcv failed with error: %d/n", errno);
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("You wrote: %s", some_data.some_text);
if (strncmp(some_data.some_text, "end", 3) == 0)
{
running = 0;
}
}

/*删除消息队列*/
if (msgctl(msgid, IPC_RMID, 0) == -1)
{
fprintf(stderr, "msgctl(IPC_RMID) failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}

③共享内存通信

share.h

#define TEXT_SZ 2048 //申请共享内存大小
struct shared_use_st
{
int written_by_you; //written_by_you为1时表示有数据写入，为0时表示数据已经被消费者提走
char some_text[TEXT_SZ];
};

procer.c

#include
#include
#include
#include
#include types.h>
#include ipc.h>
#include shm.h>
#include "share.h"

int main()
{
int running = 1; //程序运行标志位
void *shared_memory = (void *)0;
struct shared_use_st *shared_stuff;
char buffer[BUFSIZ];
int shmid; //共享内存标识符

/*创建共享内存*/
shmid = shmget((key_t)1234, sizeof(struct shared_use_st), 0666 | IPC_CREAT);
if (shmid == -1)
{
fprintf(stderr, "shmget failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*将共享内存连接到一个进程的地址空间中*/
shared_memory = shmat(shmid, (void *)0, 0);//指向共享内存第一个字节的指针
if (shared_memory == (void *)-1)
{
fprintf(stderr, "shmat failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Memory attached at %X/n", (int)shared_memory);
shared_stuff = (struct shared_use_st *)shared_memory;

/*生产者写入数据*/
while(running)
{
while(shared_stuff->written_by_you == 1)
{
sleep(1);
printf("waiting for client.../n");
}
printf("Enter some text: ");
fgets(buffer, BUFSIZ, stdin);
strncpy(shared_stuff->some_text, buffer, TEXT_SZ);
shared_stuff->written_by_you = 1;
if (strncmp(buffer, "end", 3) == 0)
{
running = 0;
}
}

/*该函数用来将共享内存从当前进程中分离,仅使得当前进程不再能使用该共享内存*/
if (shmdt(shared_memory) == -1)
{
fprintf(stderr, "shmdt failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("procer exit./n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}

customer.c

#include
#include
#include
#include
#include types.h>
#include ipc.h>
#include shm.h>
#include "share.h"

int main()
{
int running = 1;//程序运行标志位
void *shared_memory = (void *)0;
struct shared_use_st *shared_stuff;
int shmid; //共享内存标识符
srand((unsigned int)getpid());

/*创建共享内存*/
shmid = shmget((key_t)1234, sizeof(struct shared_use_st), 0666 | IPC_CREAT);
if (shmid == -1)
{
fprintf(stderr, "shmget failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*将共享内存连接到一个进程的地址空间中*/
shared_memory = shmat(shmid, (void *)0, 0);//指向共享内存第一个字节的指针
if (shared_memory == (void *)-1)
{
fprintf(stderr, "shmat failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Memory attached at %X/n", (int)shared_memory);
shared_stuff = (struct shared_use_st *)shared_memory;
shared_stuff->written_by_you = 0;

/*消费者读取数据*/
while(running)
{
if (shared_stuff->written_by_you)
{
printf("You wrote: %s", shared_stuff->some_text);
sleep( rand() % 4 );
shared_stuff->written_by_you = 0;
if (strncmp(shared_stuff->some_text, "end", 3) == 0)
{
running = 0;
}
}
}

/*该函数用来将共享内存从当前进程中分离,仅使得当前进程不再能使用该共享内存*/
if (shmdt(shared_memory) == -1)
{
fprintf(stderr, "shmdt failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*将共享内存删除,所有进程均不能再访问该共享内存*/
if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) == -1)
{
fprintf(stderr, "shmctl(IPC_RMID) failed/n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}

摘自：