第3章 Windows进程通信、线程互斥和同步.ppt

第3章　进程通信与线程互斥和同步 本章内容 Windows进程通信 Windows线程互斥和同步 进程间通信Interprocess Communication (IPC) 进程间通信 1. 低级通信和高级通信： 低级通信：只能传递状态和整数值（控制信息），包括进程互斥和同步所采用的信号量和管程机制。优点的速度快。缺点是： 传送信息量小：效率低，每次通信传递的信息量固定，若传递较多信息则需要进行多次通信。 编程复杂：用户直接实现通信的细节，编程复杂，容易出错。 高级通信：能够传送任意数量的数据，包括三类：共享存储区、管道、消息。 高级通信的特征 通信链路(communication link)： 点对点/多点/广播 单向/双向 有容量（链路带缓冲区）/无容量（发送方和接收方需自备缓冲区） 数据格式： 字节流(byte stream)：各次发送之间的分界，在接收时不被保留，没有格式； 报文(datagram/message)：各次发送之间的分界，在接收时被保留，通常有格式（如表示类型），定长/不定长报文，可靠报文/不可靠报文。 收发操作的同步方式 发送阻塞（直到被链路容量或接收方所接受）和不阻塞（失败时立即返回） 接收阻塞（直到有数据可读）和不阻塞（无数据时立即返回） 由事件驱动收发：在允许发送或有数据可读时，才做发送和接收操作 2. 直接通信和间接通信 直接通信：信息直接传递给接收方，如管道。 在发送时，指定接收方的地址或标识，也可以指定多个接收方或广播式地址； 在接收时，允许接收来自任意发送方的消息，并在读出消息的同时获取发送方的地址。 间接通信：借助于收发双方进程之外的共享数据结构作为通信中转，如消息队列。通常收方和发方的数目可以是任意的。 常用通信机制 信号(signal) 共享存储区(shared memory) 管道(pipe) 消息(message) 套接字(socket) Windows 2000/XP进程线程通信机制 信号 基于文件映射的共享存储区 无名管道和命名管道 邮件槽 套接字 剪帖板(Clipboard) 其他同步互斥机制 Windows 信号 windows的信号处理有两组系统调用，分别用于不同的信号； （1）SetConsoleCtrlHandler和GenerateConsoleCtrlEvent SetConsoleCtrlHandler在本进程的处理例程(HandlerRoutine)列表中定义或取销用户定义的处理例程；如：缺省时，它有一个CTRL+C输入的处理例程，我们可利用本调用来忽视或恢复CTRL+C输入的处理； GenerateConsoleCtrlEvent发送信号到与本进程共享同一控制台的控制台进程组； 这一组系统调用处理的信号包括下表中的5种信号 CTRL_C_EVENT 收到CTRL+C信号 CTRL_BREAK_EVENT 收到CTRL+BREAK信号 CTRL_CLOSE_EVENT 当用户关闭控制台时系统向该控制台的所有进程发送的控制台关闭信号 CTRL_LOGOFF_EVENT 用户退出系统时系统向所有控制台进程发送的退出信号 CTRL_SHUTDOWN_EVENT 系统关闭时向所有控制台进程发送的关机信号 (2) signal和raise signal 设置中断信号处理例程；如：SIGINT（CTRL+C）、SIGABRT异常中止等信号的处理； raise给本进程发送一个信号； 6种信号是与传统的UNIX系统相同的，而前面一组系统调用处理的5种信号是Windows 中特有的。处理信号列表（6种） SIGABRT 非正常终止 SIGFPE 浮点计算错误 SIGILL 非法指令 SIGINTCTRL+C 信号(对Win32无效) SIGSEGV 非法存储访问 SIGTERM 终止请求 实例：raise.cpp Windows 的文件映射 采用文件映射(file mapping)机制：可以将整个文件映射为进程虚拟地址空间的一部分来加以访问。在CreateFileMapping和OpenFileMapping时可以指定对象名称。 CreateFileMapping为指定文件创建一个文件映射对象，返回对象指针； OpenFileMapping打开一个命名的文件映射对象，返回对象指针； MapViewOfFile把文件映射到本进程的地址空间，返回映射地址空间的首地址； 利用首地址进行读写； FlushViewOfFile可把映射地址空间的内容写到物理文件中； UnmapViewOfFile拆除文件映射与本进程地址空间间映射关系； 利用CloseHandle关闭文件映射对象 Windows 管道 无名管道：类似于UNIX管道，CreateP