6.进程间通信

进程间通信通常有几种方式。

1.管道
分为匿名管道、命名管道。
匿名管道就是命令行中常用的 xxx | xxx。
管道以文件的形式存在，但是使用方式类似于开发的瀑布模型，当下一个环节没有开始时，上一个环节就始终处在阻塞状态。

虽然管道在内核中以文件的形式存在，但是它不是真的写在磁盘上的文件，而只是对应到内核中的一段缓存而已。

管道工作流程如下

image.png

2.消息队列
制定一个文件路径，进程间交互就以文件路径生成唯一的key，进程间send/recv都以该key即可。
并且，发送的消息结构体，前四字节一定为表示消息类型的Long，其后的位数不定，由用户自定义。
定义了以后，就可以一端发送，一端接收指定类型了。
但是现在这种方式不太常用，因为有很多功能强大的用户级别的消息队列。

3.共享内存+信号量
实质上是每个进程拿出一块虚拟地址空间来，映射到相同的物理内存中，这样一个进程写入到内存的数据，另一个进程马上就能看到，并且省去了传递信息的步骤。
但是为了避免同时操作内存，所以还需要使用信号量来加锁。

4.socket
通过系统提供的socket接口，也可以实现进程间通信。

5.信号
系统异常时抛出的信号，当异常发生的时候，会先尝试直接执行进程实现的与这个信号相关的方法，如果没有实现该方法，则走系统默认实现（通常是杀进程返回对应errorCode。

下图为注册信号处理函数+信号发送处理流程

image.png

Linux 信号通信主要由如下几个步骤组成

• 信号处理函数的注册
  • 信号处理函数的注册, 定义在用户空间
  • 注册最终通过 rt_sigaction 系统调用发起
  • 将用户空间定义的信号处理函数保存到 task_struct 中 sighand 的 action 数组中
• 信号的发送
  • 信号的发送通过 kill/tkill/tgkill/rt_sigqueueinfo 函数执行
  • 最终通过 __send_signal, 将这个信号添加到对应 进程/线程 的信号待处理链表中
    • < 32 为不可靠信号, 待处理列表中存在该信号, 则会自动忽略

    • = 32 为可靠信号, 同一个信号会被添加到信号队列中

• 信号的处理
  • 信号的处理会在系统调用或中断处理结束返回用户空间的时机通过 exit_to_usermode_loop 中的 do_signal 执行
  • 修改用户函数栈, 插入我们构建的信号处理函数的栈帧 rt_sigframe, 并且将原来的函数栈信息保存在 uc_mcontext 中
  • 信号处理函数执行结束之后, 会通过系统调用 rt_sigreturn 恢复之前用户态栈