linux系统编程（3）

一 线程间同步

同步:相互之间配合完成一件事情
互斥:保证访问共享资源的完整性(有你没我)

POSIX 线程中同步:使用信号量实现

信号量 : 表示一类资源，它的值表示资源的个数

对资源访问:
p操作(申请资源) [将资源的值 - 1]
....
V操作(释放资源) [将资源的值 + 1]

1.定义信号量
sem_t  sem ;

2.初始化信号量
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
参数:
@sem         信号量
@pshared     0:线程间使用
@value       初始化的信号量的值
返回值:
成功返回0,失败返回-1

3.P操作
int sem_wait(sem_t *sem);

4.V操作
int sem_post(sem_t *sem);

二 进程间通信(进程间数据交互)

(1)传统进程间通信方式
  [1]无名管道
  [2]有名管道
  [3]信号

(2)System 5 IPC对象进程间通信方式
  [1]消息队列
  [2]共享内存
  [3]信号灯集

(3)Socket通信

(4)Android系统中增加Binder进程间通信方式

linux 支持以上所有进程间通信方式

三 管道进程间通信

(1)无名管道
特点：
只能用于具有亲缘关系进程间通信(具有亲缘关系的进程具有数据拷贝动作(复制父进程创建子进程))

int pipe(int pipefd[2]);
功能:创建一个无名管道
参数:
@pipefd  获取操作无名管道的文件描述符  pipefd[0]:读无名管道 pipefd[1]:写无名管道
返回值:
成功返回0,失败返回-1


(2)管道读写规则 
读端存在  ，写管道 ---->只要管道没有满，都可以写入数据到管道
读端不存在，写管道 ---->此时写管道没有意义，操作系统会发送SIGPIPE杀死写管道的进程

写端存在，  读管道 ---->此时管道中读取数据，管道中没有数据，读阻塞
写端不存在，读管道 ---->此时管道中读取数据，管道中没有数据，此时不阻塞，立即返回,返回值0

(3)有名管道
特点:可以用于任意进程间通信，它是一种特殊的文件，在文件系统存在名字，
     而文件中存放的数据是在内核空间，而不是在磁盘上

1.创建一个有名管道文件
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
@pathname  有名管道存在的路径
@mode      有名管道的权限
返回值:
成功返回0，失败返回-1

2.打开有名管道文件

open

如果有名管道的一端以只读的方式打开，会阻塞，直到另一端以写(只写或读写)的方式打开
如果有名管道的一端以只写的方式打开，会阻塞，直到另一端以读(只读或读写)的方式打开


3.读写操作 
read /write

4.关闭管道文件
close(fd);


四 信号

信号是异步进程间通信方式

进程对信号的响应方式:
<1>忽略
  SIGKILL 和 SIGSTOP 不能忽略

<2>捕捉
  当进程收到信号，此时执行的信号处理函数 

<3>默认
  大部分信号对进程的默认操作方式都是杀死进程
  子进程状态发生改变的时候，操作系统向父进程发送SIGCHLD,默认对它处理方式是忽略

typedef  void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能:设置进程对信号处理方式
参数:
@signum  信号的编号
@handler
 SIG_IGN : 忽略信号
 SIG_DFL : 使用默认处理方式
 函数名  : 捕捉方式处理

返回值:
成功返回handler,失败返回SIG_ERR

练习:
如何进行不阻塞，不轮训方式回收僵尸态子进程


2.在进程中设置一个定时器

unsigned int alarm(unsigned int seconds);
参数:
@seconds 定时的时间，以秒为单位

注意:
一旦定时时间完成，操作系统就会向进程发送SIGALRM信号


A进程:
读文件，写管道

A进程结束条件:文件没有数据可读

B进程:
读管道，写文件

B进程结束条件:在写端关闭，读端不阻塞，如果管道中没有数据，读管道会返回0