Linux的进程编程-之二-进程间通信（信号）

1    Linux进程间通信

linux下的IPC基本上是从Unix上的IPC继承而来的。而Unix的两大主力AT&T的Bell Lab及BSD在IPC方面的侧重点有所不同。AT&T对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“system V IPC”，通信进程局限在单个计算机内；BSD则跳过了该限制，形成了基于套接口（socket）的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来，如图示：

最初Unix IPC包括 ：信号、管道

System V IPC包括  ：System V消息队列、System V信号灯、SystemV共享内存区

Posix IPC包括         ：Posix消息队列、Posix信号灯、Posix共享内存区

由于Unix版本的多样性，IEEE开发了一个独立的Unix标准，称为计算机环境的可移植性操作系统界面（PSOIX）。现有大部分Unix版本都遵循POSIX标准，而Linux从一开始就遵循POSIX标准。linux下进程间通信的几种主要手段：信号、信号灯、管道、消息队列、共享内存、套接口。

1.1         信号－Signal

信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，进程收到一个信号等同于处理器收到一个中断。信号是异步的，一个进程不必等待信号的到达，事实上，进程也不知道信号什么时候到达。

下面的情况可以产生signal：

1．硬件中断，如除0（SIGFPE），非法内存访问（SIGSEV）；

2．软件中断，如alarm超时（SIGALRM），读进程终止之后又向管道写数据（SIGPIPE）；

1．按下特殊的组合键，例如CTRL+C（SIGINT），CTRL+Z（SIGTSTP）；

3．kill函数可以对进程发送signal；

4．kill命令，实际上是对kill函数的一个封装实现；

 

进程可以通过三种方式来响应一个信号：

1．忽略signal。大部分signal都可以被ignore，除了SIGKILL和SIGSTOP。

2．捕捉signal。内核调用我们定义的信号处理函数，SIGKILL和SIGSTOP无法被捕捉。

3．执行缺省行为。

 

部分signal的缺省行为不仅终止进程，同时还会产生core dump，也就是生成一个名为core的文件，其中保存了退出时进程内存的镜像，可以用来调试。但是在下面情况，不会生成core文件：

1．当前进程不属于当前user；

2．当前进程不属于当前group；

3．用户在当前目录下无写权限；

4．core文件已存在，用户无写权限；

5．文件大小超出限制。

 

信号的种类：

非实时（不可靠）信号：可能丢失，不支持排队（pending）；小于SIGRTMIN的信号。

实时（可靠）信号：支持排队（pending），不会丢失；SIGRTMIN和SIGRTMAX之间的信号。

 

信号名	值		信号含义
SIGHUP	1	T	1、终端关闭时，SIGHUP信号会被发送到session leader以及作为job提交的进程（即用&提交的进程）； 2、session leader退出时，SIGHUP信号会被发送到session中前台进程组中的每一个进程； 3、若进程退出导致进程组成为孤儿进程组，且进程组中有进程处于停止状态（收到SIGSTOP或SIGTSTP信号），SIGHUP信号和SIGCONT信号会被发送到该进程组中的每一个进程。 孤儿进程组定义为：该进程组中每个成员的父进程或者是本组的一个成员，或者是属于其它session的成员。
SIGINT	2	T	程序终止信号，在用户键入INTR字符（Ctrl-C）时发出，用于通知前台进程组中的所有进程，终止进程。
SIGQUIT	3	D	程序终止信号，在用户键入QUIT字符（Ctrl-\）时发出，用于通知前台进程组中的所有进程，终止进程。与SIGINT不同的时，进程收到SIGQUIT终止时会产生core文件。
SIGILL	4	D	执行了非法指令，通常是因为可执行文件本身出现错误，或者试图执行数据段，堆栈溢出时也有可能产生这个信号。
SIGTRAP	5	D	SIGTRAP is the signal thrown by process when a condition arises that a debugger has requested to be informed of.
SIGABRT	6	D	调用abort( )函数产生的信号。
SIGIOT	6	D	与SIGABRT同义
SIGBUS	7,10,10	D	非法地址，包括内存地址对齐（alignment）出错。
SIGFPE	8	D	发生致命算术运算错误时发出，包括浮点运算错误，溢出及除数为0等所有的算术运算错误。
SI