Linux程式間通訊1

程式間通訊概述
目的：
1.資料傳輸
一個程式需要將它的資料傳送給另一個程式
2.資源共享
多個程式之間共享同樣的資源
3.通知事件
一個程式需要向另一個或一組程式傳送訊息，通知它們發生了某種事件
4.程式控制
有些程式希望完全控制另一個程式的執行（如Debug程式），此時控制程式希望能夠攔截另一個程式的所有操作，並能夠及時知道它的狀態改變
發展
Linux程式間通訊（IPC）由以下幾部分發展而來：
1.UNIX程式間通訊
2.基於System V程式間通訊
3.POSIX程式間通訊
POSIX
POSIX(Portable Operating System Interface)表示可移植作業系統介面。
電氣和電子工程師協會（IEEE）最初開發 POSIX 標準，是為了提高 UNIX 環境下應用程式的可移植性。然而，POSIX 並不侷限於 UNIX，許多其它的作業系統，例如 DEC OpenVMS 和 Microsoft Windows，都支援 POSIX 標準
分類
現在Linux使用的程式間通訊方式包括：
1、管道（pipe）和有名管道（FIFO）
2、訊號（signal）
3、訊息佇列
4、共享記憶體
5、訊號量
6、套接字（socket）
管道通訊
管道是單向的、先進先出的，它把一個程式的輸出和另一個程式的輸入連線在一起。
一個程式（寫程式）在管道的尾部寫入資料，另一個程式（讀程式）從管道的頭部讀出資料
資料被一個程式讀出後，將被從管道中刪除，其它讀程式將不能再讀到這些資料。
管道提供了簡單的流控制機制，程式試圖讀空管道時，程式將阻塞。同樣，管道已經滿時，程式再試圖向管道寫入資料，程式將阻塞
侷限性
（1）管道實現的是半雙工通訊，即資料只能在一個方向上流動；
（2）只能在具有公共祖先的程式之間使用管道進行通訊。通常，由一個程式建立管道，然後呼叫fork建立子程式，隨後在父，子程式應用該管道進行通訊。

管道包括無名管道和有名管道兩種，前者用於父程式和子程式間的通訊，後者可用於執行於同一系統中的任意兩個程式間的通訊。
無名管道建立：
int pipe(int filedis[2])；
當一個管道建立時，它會建立兩個檔案描述符：
filedis[0] 用於讀管道，
filedis[1] 用於寫管道。
管道的讀寫
管道用於不同程式間通訊。通常先建立一個管道，再通過fork函式建立一個子程式，該子程式會繼承父程式所建立的管道
注意：必須在系統呼叫fork( )前呼叫pipe( )，否則子程式將不會繼承檔案描述符
命名管道FIFO
命名管道和無名管道基本相同，但也有不同點：
無名管道只能由父子程式使用；
但是通過命名管道，不相關的程式也能交換資料。
訊號通訊
訊號(signal)機制是Unix系統中最為古老的程式間通訊機制，很多條件可以產生一個訊號：
1、當使用者按某些按鍵時，產生訊號
2、硬體異常產生訊號：除數為0、無效的儲存訪問等等。這些情況通常由硬體檢測到，將其通知核心，然後核心產生適當的訊號通知程式，例如，核心對正訪問一個無效儲存區的程式產生一個SIGSEGV訊號
3、程式用kill函式將訊號傳送給另一個程式
4、使用者可用kill命令將訊號傳送給其他程式
訊號型別
下面是幾種常見的訊號：
§ SIGHUP： 從終端上發出的結束訊號
§ SIGINT： 來自鍵盤的中斷訊號（Ctrl-C）
§ SIGKILL：該訊號結束接收訊號的程式
§ SIGTERM：kill 命令發出的訊號
§ SIGCHLD：標識子程式停止或結束的訊號
§ SIGSTOP：來自鍵盤（Ctrl-Z）或除錯程式的停止執行訊號
訊號處理
當某訊號出現時，將按照下列三種方式中
的一種進行處理：
1、忽略此訊號
大多數訊號都按照這種方式進行處理，但有兩種訊號
決不能被忽略,它們是：
SIGKILL\SIGSTOP。
這兩種訊號不能被忽略的原因是：
它們向超級使用者提供了一種終止或停止程式的方法
2、執行使用者希望的動作
通知核心在某種訊號發生時，呼叫一個使用者函式。在使用者函式中，執行使用者希望的處理
3、執行系統預設動作
訊號傳送
Kill既可以向自身傳送訊號，也可以向其他程式傳送訊號。與kill函式不同的是，raise函式是向程式自身傳送訊號
kill的pid引數有四種不同的情況：
1、pid>0
將訊號傳送給程式ID為pid的程式。
2、pid == 0
將訊號傳送給同組的程式。
3、pid < 0
將訊號傳送給其程式組ID等於pid絕對值的程式。
4、pid ==－1
將訊號傳送給所有程式。
使用alarm函式可以設定一個時間值(鬧鐘時間)，當所設定的時間到了時，產生SIGALRM訊號.如果不捕捉此訊號，則預設動作是終止該程式經過了指定的seconds秒後會產生訊號SIGALRM
每個程式只能有一個鬧鐘時間.如果在呼叫alarm時，以前已為該程式設定過鬧鐘時間，而且它還沒有超時，以前登記的鬧鐘時間則被新值代換
如果有以前登記的尚未超過的鬧鐘時間，而這次seconds值是0，則表示取消以前的鬧鐘
pause函式使呼叫程式掛起直至捕捉到一個訊號。

        int pause(void)

只有執行了一個訊號處理函式後，掛起才結束
當系統捕捉到某個訊號時，可以忽略該訊號或是使用指定的處理函式來處理該訊號，或者使用系統預設的方式
訊號處理的主要方法有兩種，
一種是使用簡單的signal函式，
另一種是使用訊號集函式組