IO进程（7）

1.信号

1.1信号函数

1.1.1信号处理函数

信号的处理过程

2.共享内存

2.1概念

2.2特点

2.3步骤

2.4函数接口创建

2.4.1key值

2.4.2创建或打开共享内存

2.4.3映射共享内存

2.4.4取消映射

2.4.5删除共享内存

2.5操作命令

1.信号

1.1信号函数

1.1.1信号处理函数

#include <signal.h>
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：信号处理函数
参数：signum：要处理的信号
    handler：信号处理方式
            SIG_IGN：忽略信号
            SIG_DFL：执行默认操作
            handler：捕捉信号  void handler(int sig){} //函数名可以自定义
返回值：成功：设置之前的信号处理方式
      失败：-1

signal函数原型推导过程：

typedef 数据类型新类型名

typedef void(*sighandler_t)(int)

typedef void(*)(int) sighandler_t 函数指针是不支持这样的书写格式的

sighandler_t signal(int signum, void(*)(int) handler);

sighandler_t signal(int signum, void(*handler)(int));

void(*)(int) signal(int signum, void(*handler)(int));

void(*signal(int signum, void(*handler)(int)))(int);

示例：

信号的处理过程

程序运行在用户空间时->进程由于系统调用或中断进入内核->转向用户空间执行信号处理函数->信号处理函数完毕后进入内核->返回用户空间继续执行程序

练习：用信号的知识实现司机和售票员问题。

1）售票员捕捉SIGINT（代表开车）信号，向司机发送SIGUSR1信号，司机打印（let's gogogo）

2）售票员捕捉SIGQUIT（代表停车）信号，向司机发送SIGUSR2信号，司机打印（stop the bus）

3）司机捕捉SIGTSTP（代表到达终点站）信号，向售票员发送SIGUSR1信号，售票员打印（please get off the bus）

4）司机等待售票员下车，之后司机再下车。

分析：司机(父进程)、售票员(子进程)

司机：

忽略的信号：SIGINT、SIGQUIT

捕捉的信号：SIGUSR1、SIGUSR2、SIGTSTP

售票员：

忽略的信号：SIGTSTP

捕捉的信号：SIGINT、SIGQUIT、SIGUSR1

2.共享内存

2.1概念

共享内存指的是操作系统在物理内存中申请一块空间，应用程序可以映射到这块空间，进行直接读写操作

2.2特点

共享内存是一种最为高效的进程间通信方式，进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝
为了在多个进程间交换信息，内核专门留出了一块内存区，可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有地址空间
进程就可以直接读写这一内存区而不需要进行数据的拷贝，从而大大提高的效率
由于多个进程共享一段内存，因此也需要依靠某种同步机制，如互斥锁和信号量等

2.3步骤

创建唯一key值 ftok
创建或打开共享内存 shmget
映射共享内存 shmat
取消映射 shmdt
删除共享内存 shmctl

2.4函数接口创建

2.4.1key值

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：创建key值
参数：pathname：文件名
     proj_id：取整型数的低8位数值
返回值：成功：key值
       失败：-1

示例：

补充：

key值是根据pathname的inode号和proj_id的低8位组合而成的。如：0x61011944

pathname只要是路径中存在的文件即可

ls -i 查看文件inode号

2.4.2创建或打开共享内存

#include <sys/shm.h>int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
功能：创建或打开共享内存
参数：
    key  键值
    size   共享内存的大小
                创建       检测错误
    shmflg   IPC_CREAT|IPC_EXCL|0777  创建共享内存的时候的权限
返回值：成功   shmid  共享内存的id
      出错    -1

示例：

查看共享内存命令：ipcs -m

删除共享内存：ipcrm -m shmid

再次执行时会出现报错的情况：

我第一次执行的时候是不是已经创建了这个共享内存，当再一次去执行的时候，肯定会提示文件已存在，共享内存已经存在了

解决方案：

2.4.3映射共享内存

void  *shmat(int  shmid,const  void  *shmaddr,int  shmflg);
功能：映射共享内存，即把指定的共享内存映射到进程的地址空间用于访问
参数：
    shmid   共享内存的id号
    shmaddr   一般为NULL，表示由系统自动完成映射
              如果不为NULL，那么有用户指定
    shmflg：SHM_RDONLY就是对该共享内存只进行读操作0     可读可写
返回值：成功：完成映射后的地址，
      出错：(void *)-1的地址

示例：

2.4.4取消映射

int shmdt(const void *shmaddr);
功能：取消映射
参数：要取消的地址
返回值：成功0  
      失败的-1

示例：

2.4.5删除共享内存

int  shmctl(int  shmid,int  cmd,struct  shmid_ds   *buf);
功能：(删除共享内存)，对共享内存进行各种操作
参数：
    shmid   共享内存的id号
    cmd     IPC_STAT 获得shmid属性信息，存放在第三参数
            IPC_SET 设置shmid属性信息，要设置的属性放在第三参数
            IPC_RMID:删除共享内存，此时第三个参数为NULL即可    struct  shmid_ds   *buf：是一个结构体指针，但我们是删除共享内存，所以并没有意义，我们直接设置为NULL就可以了
返回：成功0 
     失败-1