进程理论与编程

 

进程和程序区别：进程可以看成运行起来的程序，具有动态，并发，独立，异步性。

具有三态：就绪，执行，诸塞

 

进程互斥：若干进程使用共享资源时，最多只允许一个进程使用。

进程同步：并发进程按一定顺序执行的过程称为进程间的同步。

进程调度：按一定算法，从一组待运行的进程中选出一个来占有CPU运行。调度方式：抢占和非抢占

调度算法：先来先服务；短进程先调度；优先级调度；时间片轮寻。

临界资源：同一时刻允许一个进程访问的资源。进行中访问临界资源的那段代码叫做临界区。

 

获取ID

Pid_t Getpid(void);

创建进程 fork/vfork

Pid_t fork(void);

 

Pid_t vfork(void);

区别：

Fork子进程拷贝父进程的数据段

Vfork  共享数据段

 

Fork 运行顺序不确定

Vfork 子进程先运行

 

Exec用被执行的程序替换调用它的程序 ，PID不会改变。

Int execl(const char *path,const char *arg1,......);

Path：被执行的程序名 

Arg：   参数

例如

Execl(“/bin/ls”,”ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char *)0);

 

进程等待

Pid_t wait(int *status)

例如Wait(NULL);

阻塞改进程，直到其某个子进程退出。

 

进程通信原因：

数据传输，资源共享，通知事件，进程控制。

进程通信（IPC）由下几部分继承来：

Unix进程通信，POSIX 可移植操作系统接口，system V进程通信。

ｌｉｎｕｘ通信方式：

管道pipe和有名管道fifo，信号（signal），消息队列，共享内存，信号量，套接字。

 

信号通信

 

信号发送 按键，函数或命令

 

Int kill(pid_t pid,int signo);//可给其他进程发信号

Int raise(int signo);//给自己发信号

Int alarm(int seconds);//设置时间到了产生sigalarm信号

Int pause（void）//挂起 直到捕捉到一个信号

 

信号处理

两种方法：一种是signal函数，另一种是信号集函数组。

Void(*signal（int signo ,void (*fun)(int)))(int) typedef void (*sighandler_t)(int) sighandler_t signal(int signum ,sighandler_t handler))

例如

 

Void my_func（）

{

Printf(“hahahaha \n”);

}

Main()

{

Signal(SIGINT,my_func);

 

Pause();

Exit(0);

}

Handler可能的值：sig_ign忽略，sig_dfl,信号处理函数名。

 

共享内存

是多个进程共享一部分物理内存。

实现分两个步骤：

使用shmget函数0创建共享内存；

Shmat函数映射共享内存。

Int shmget(key_t key，int size, int shmflg);

Key：标识共享内存的键值：0或IPC_PRIVATE。key为IPC_PRIVATE时创建一块新的共享内存；key为0,shmflg为IPC_PRIVATE时也创建一块新的共享内存。

 

Int shmat(int shmid,char *shmaddr,int flag)

Shmid ：shmget函数返回的共享内存存储标示符

Shmaddr：为0 表示自动分配地址

Flag：什么方式确定映射的地址

 

消息队列

Struct msg_buf

{

Int mtype;

Char data[255];

}

Key=Ftok(‘/tem/2’ ,’a’ );//吧消息队列文件名转换为键值

Msgid=Msgget(key,IPC_CREAT|0666);//利用键值打开消息队列

 

Struct msg_buf msgbuf;

Msgbuf.mtype=getpid();

Ret=msgsnd(msgid,&msgbuf,sizeof(msgbuf.data),IPC_NOWAT);发送

 

ret=msgrcv(msgid,&msgbuf,sizeof(msgbuf.data),getpid(),IPC_NOWAIT );接收

 

信号量

用途是来保护临界资源。进程可根据它判断是否能够访问某些共享资源。

分类：

二值信号量，只能去0/1

计数信号量，可以取任意值

 

Int semget(key_t key,int nsems,int semflg);创建信号量集合

Ｋｅｙ键值

Nsems多少个信号量

Semflg标识 IPC_NOWAIT 和IPC_END

 

Int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops); 对信号量的控制

Semid 信号量集的ＩＤ

Sops　操作数组，表明进行什么操作

Nsops　指向数组的元素个数