进程通信.pptVIP

3.5 进程通信 3.5.1 信号通信机制 3.5.2 共享文件通信机有制 3.5.3 共享存储区通信机制 3.5.4 消息传递通信机制 3.5.5 有关消息传递实现的若干问题 进程通信概念(1) 并发进程之间的交互必须满足两个基本要求：同步和通信。 进程竞争资源时要实施互斥，互斥是一种特殊的同步，实质上需要解决好进程同步问题， 进程同步是一种进程通信，通过修改信号量，进程之间可建立起联系，相互协调运行和协同工作。 进程通信概念(2) 进程协同工作时，需要互相交换信息，有些情况下进程间交换的少量信息，有些情况下进程间交换大批数据。 进程之间互相交换信息的工作称为进程通信IPC（InterProcess Communication）。 进程间通信的方式(1) 信号（signal）通信机制; 共享存储区(shared memory)通信机制; 共享文件(shared file)通信机制; 消息传递(message passing)通信机制。 进程间通信的方式(2) 低级通信机制，适用于集中式操作系统 高级通信机制，既适用于集中式操作系统，又适用于分布式操作系统 3.5.1 信号通信机制 信号机制又称软中断，一种简单的通信机制，通过发送一个指定信号来通知进程某个异常事件发生。 信号不但能从内核发给一个进程，也能由一个进程发给另一个进程。 UNIX系统信号分成以下几类(1) ?与进程终止相关的信号SIGCLD、SIGHUP、SIGKILL、SIGCHLD等,如进程结束、进程杀死子进程,; ?与进程例外事件相关的信号SIGBUS、SIGSEGV、SIGPWR、SIGFPE等,如进程执行特权指令、写只读区、地址越界、总线超时,硬件故障; ?与进程执行系统调用相关的信号SIGPIPE、SIGSYS、SIGILL等,如进程执行非法系统调用、管道存取错; UNIX系统信号分成以下几类(2) ?与进程终端交互相关的信号SIGINT、SIGQUT等,如进程挂断终端、用户按delete键或break健。 ?用户进程发信号SIGTERM、SIGALRM、SIGUSR1、SIGUS2等,如进程向另一进程发一个信号、要求报警; ?跟踪进程执行的信号SIGTRAP等。 UNIX软中断机制 具有以下功能：软中断信号的发送，软中断信号的响应和软中断信号的处理。 信号发送工作由系统调用kill完成 信号响应使用系统调用signal完成 信号的处理过程 3.5.2 共享文件通信机制(1) 管道(pipeline)是连接读写进程的一个特殊文件，允许进程按先进先出方式传送数据,也能使进程同步执行操作。 发送进程以字符流形式把大量数据送入管道，接收进程从管道中接收数据，所以叫管道通信。 管道的实质是一个共享文件，基本上可借助于文件系统的机制实现，包括（管道）文件的创建、打开、关闭和读写。 共享文件通信机制(2) 读写进程相互协调，必须做到： ? 进程对通信机构的使用应该互斥，一个进程正在使用某个管道写入或读出数据时，另一个进程就必须等待。 ? 发送者和接收者双方必须能够知道对方是否存在，如果对方已经不存在，就没有必要再发送信息。 共享文件通信机制(3) ?管道长度有限,发送信息和接收信息之间要实现正确的同步关系。 ?write阻塞。 ?read阻塞。 共享文件通信机制(5) 共享文件通信机制(6) 3.5.3 共享存储区通信机制 与共享存储有关的系统调用 ? ??shmget(key,size,permflags) ? ??shmat(shm-id,daddr,shmflags) ? ??shmdt(memptr) ? ? shmctl(shm-id,command,shm-stat) 3.5.4消息传递(1) 什么是消息传递（message passing）? 消息和消息传递机制 基本的消息传递原语send ，receive 消息传递(2) ? 采用消息传递机制后，一个正在执行的进程可在任何时刻向另一个正在执行的进程发送消息；一个正在执行的进程也可在任何时刻向正在执行的另一个进程请求消息。 消息传递(3) ? 一个进程在某一时刻的执行依赖于另一进程的消息或等待其他进程对发出消息的回答，那么，消息传递机制紧密地与进程的阻塞和释放相联系。消息传递就进一步扩充了并发进程间对数据的共享，提供了进程同步的能力。 直接通信 发送或接收消息的进程必须指出信件发给谁或从谁那里接收消息 原语send（P，消息）：把一个消息发送给进程P 原语receive（Q，消息）：从进程Q接收一个消息 间接通信(1) 进程间发送或接收消息通过信箱进行，消息可