问题解答：
1.exit(状态码)返回状态码有什么意义?
返回值被系统得到.系统根据状态码进行日志记录.
返回值被调用者得到：system/wait.程序会根据返回状态码进行对应处理。
exit(状态码)=main函数中的return 状态码;
2.状态码的第二个字节才是exit()的返回值或者return值。
一.进程的基本控制
1.进程的常见控制函数
1.1.为什么需要控制进程?
1.2.pause/sleep/usleep
1.3.atexit on_exit
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void fun() { printf("over\n"); } main() { atexit(fun); //注册终止函数(即main执行结束后调用的函数) printf("Process!\n"); }
2.进程与文件锁
在多进程下文件读写是共享的
问题：
怎么知道一个文件正在被另外进程读写？
解决方案：
文件锁。(建议锁)
API：
fcntl（文件锁受内核参数影响）
编程技巧：
对文件加锁
判定一个文件是否存在锁
函数说明：
int fcntl(
int fd,//被加锁的文件描述符号
int cmd,//锁的操作方式:F_SETLK(已经加锁，异常返回) F_UNLK F_SETLKW(已经加锁，则阻塞等待)
struct flock *lk);//锁的描述
返回值：
0：加锁成功
-1:加锁失败
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> main() { int fd; struct flock lk; int r; //打开一个文件 fd=open("a.txt",O_RDWR); if(fd==-1) printf(":%m\n"),exit(-1); //描述锁 lk.l_type=F_WRLCK; lk.l_whence=SEEK_SET; lk.l_start=5; lk.l_len=10; //加锁 r=fcntl(fd,F_SETLK,&lk); if(r==0) printf("加锁成功！\n"); else printf("加锁失败！\n"); while(1); }
案例：
写两个程序：
A:加锁
B:获取锁的信息
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> main() { int fd; struct flock lk; int r; //打开一个文件 fd=open("a.txt",O_RDWR); if(fd==-1) printf(":%m\n"),exit(-1); //描述锁 lk.l_type=F_WRLCK; lk.l_whence=SEEK_SET; lk.l_start=5; lk.l_len=3; //加锁 r=fcntl(fd,F_SETLK,&lk); if(r==0) printf("加锁成功！\n"); else printf("加锁失败！\n"); while(1); }
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> main() { int fd; struct flock lk={0}; int r; fd=open("a.txt",O_RDWR); if(fd==-1) printf("::%m\n"),exit(-1); r=fcntl(fd,F_GETLK,&lk); if(r==0) printf("得到锁成功!\n"); if(lk.l_type==F_WRLCK) { printf("写锁!\n"); } printf("start:%d,len:%d\n",lk.l_start,lk.l_len); printf("PID:%d\n",lk.l_pid); }
锁也是一个进程可以共享的信息。
二.信号
1.信号的作用
背景:
进程之间通信比较麻烦。
但进程之间有必须通信，比如父子进程之间。
作用：
通知其他进程响应。进程之间通信机制.
信号:
接受信号的进程马上停止.调用信号处理函数.
信号处理函数:
默认处理函数.
打印信号信息,退出进程.
用户处理函数.
中断:
软中断.
案例:
1.进程之中,默认信号处理
2.进程之中,用户信号处理
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#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> void handle(int s) { printf("我是信号发生！\n"); } main() { //signal(SIGWINCH,handle); signal(35,handle); while(1) { //printf("进程在执行:%d!\n",getpid()); //sleep(1); } }
3.中断
kill -s 信号 进程ID
kill -信号 进程ID
信号:数字1-31 34-64
宏SIGINT=2
ctrl+d 发送信号2 SIGINT
kill -l察看所有信号
信号SIGKILL SIGSTOP不能被处理.
案例:
发送信号
int kill(pid_t pid,int s)
进程ID:
>0:发送信号到指定进程
=0:发送信号到该进程所在进程组的所有进程
-1:发送给所有进程,除init外
<0:发送给指定的进程组(组ID=绝对值)
View Code
#include <stdio.h> #include <signal.h> main() { int i; //while(1) for(i=0;i<5;i++) { kill(4601,35); } }
2.信号发送与安装
signal
kill
3.信号的应用
3.1.延时器timeout
SIGALRM
信号发出函数:alarm
3.2.定时器
int setitimer(int which,//计时方式 //ITIMER_REAL / ITIMER_VIRTUAL /ITIMER_PROF const struct itimerval *val,//定时器的时间参数 struct itimer *oldval);//返回原来设置的定时器 //如果=NULL,则不返回
struct itimerval { struct timeval it_interval;//间隔时间 struct timeval it_value;//延时时间 }
struct timeval { long tv_sec; long tv_usec; }
View Code
#include <stdio.h> #include <signal.h> #include <sys/time.h> void deal(int s) { printf("起床!\n"); } main() { struct itimerval v={0}; signal(SIGALRM,deal); //v.it_value.tv_sec=3; //程序启动3秒后触发，可以不设定tv_usec v.it_value.tv_sec=0; v.it_value.tv_usec=1; //让程序一启动就触发。不能设为0 v.it_interval.tv_sec=1; //间隔1秒 //alarm(5); setitimer(ITIMER_REAL,&v,0); while(1) { //..... } }
信号应用:
系统与应用程序之间
应用于应用程序之间
父子进程之间
案例1:
使用定时器信号,实现多任务.
实现:
实现7位随机数
使用中断实现时间的显示
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include <math.h> #include <curses.h> WINDOW *w; int num; int isstop=0; void handle(int s) { if(s==SIGUSR1) { if(isstop==1) isstop=0; else isstop=1; } } main() { initscr(); curs_set(0);//隐藏光标 noecho();//禁止输入回显 //keypad(stdscr,TRUE); //keypad(w,TRUE); //创建子窗体 w=derwin(stdscr,3,11,(LINES-3)/2,(COLS-11)/2); box(w,0,0);//给子窗体加边框 refresh(); wrefresh(w); if(fork()) { //显示7位数的随机数 signal(SIGUSR1,handle); while(1){ if(isstop==1) { pause();//pause会被信号中断停止 *** } num=rand()%10000000;//产生7位随机数 mvwprintw(w,1,2,"%07d",num);//显示随机数 refresh();//刷新屏幕。 wrefresh(w); usleep(10000);//暂停10毫秒 } } else { //处理按键 while(1) { getch(); //if(ch==KEY_ENTER) { kill(getppid(),SIGUSR1); } } } endwin(); }
案例2:
实现父子进程之间通信
控制进程.
sleep与pause函数被信号影响后,sleep不再继续sleep.
pause不再pause.
练习:
1.在curses显示7位随机数
其他信号函数
raise
4.信号的可靠与不可靠以及信号的含义
信号有丢失.(信号压缩)
由于历史的缘故:信号有压缩的需求.
可靠信号(实时信号)与不可靠信号(非实时信号).
早期信号 1-31 31个信号, 不可靠(与系统有关).
后期信号34-64 31个信号,可靠信号(用户信号)
5.信号的操作
信号导致的问题
1.信号屏蔽
int sigprocmask(int how,//操作方式 SIG_BLOCK SIG_UNBLOCK SIG_SETMASK const sigset_t *sigs,//操作的信号集合 sigset_t *oldsigs);//返回原来操作的信号集合
1.声明信号集合
sigset_t sigs;
2.加入屏蔽信号
一组信号集合维护函数:
2.1. 清空集合sigemptyset
2.2. 添加信号到集合sigaddset
2.3. 从集合删除信号sigdelset
2.4. 添加所有信号到集合sigfillset
2.5. 判定信号是否在集合sigismember
3.屏蔽信号
4.接触屏蔽
2.信号屏蔽的切换
int sigsuspend(sigset_t *sigs);
屏蔽新的信号,原来的信号失效.
sigsuspend是阻塞函数.对参数信号屏蔽.
对参数没有指定的信号不屏蔽,但当没有屏蔽信号处理函数调用完毕
sigsuspend返回条件:
1.信号发生,并且信号是非屏蔽信号
2.信号必须要处理,而且处理函数返回后,sigsuspend才返回.
sigsuspend设置新的屏蔽信号,保存旧的屏蔽信号
而且当sigsuspend返回的时候,恢复旧的屏蔽信号.
View Code
#include <stdio.h> #include <signal.h> void h(int s) { printf("非屏蔽信号发生！\n"); } main() { sigset_t sigs; signal(SIGWINCH,h); sigemptyset(&sigs); sigaddset(&sigs,2); printf("屏蔽开始!\n"); sigsuspend(&sigs); printf("屏蔽结束!\n"); }
3.查询被屏蔽的信号
int sigpending(sigset_t *sets);
View Code
#include <stdio.h> #include <signal.h> void h(int s) { printf("抽空处理int信号\n"); } main() { int sum=0; int i; //1. signal(SIGINT,h); sigset_t sigs,sigp,sigq; //2. sigemptyset(&sigs); sigemptyset(&sigp); sigemptyset(&sigq); sigaddset(&sigs,SIGINT); //3. sigprocmask(SIG_BLOCK,&sigs,0); for(i=1;i<=10;i++) { sum+=i; sigpending(&sigp); if(sigismember(&sigp,SIGINT)) { printf("SIGINT在排队!\n"); sigsuspend(&sigq); //使原来屏蔽信号无效，开放原来信号 //使新的信号屏蔽, //当某个信号处理函数处理完毕 //sigsuspend恢复原来屏蔽信号，返回 } sleep(1); } printf("sum=%d\n",sum); sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&sigs,0); printf("Over!\n"); }
回顾:
1.进程控制sleep pause
2.理解信号的中断流程
3.发射信号(Shell/code),处理信号
4.alarm与setitimer
5.信号应用:实现简单多任务与进程之间通信
6.使用信号+sleep/pause控制进程
7.信号的屏蔽
8.了解sigpending与 sigsuspend的使用.
作业:
1.写一个程序,创建两个子进程,分别计算1-5000与5001-1000素数,
通过信号让,父进程专门完成数据保存.
2.完成课堂上的作业:
显示7位随机数,同时使用定时器信号显示时间
在使用键盘控制7位随机数的停止与继续显示.
(建议美化)
3.完成如下作业:
在屏幕水平同时显示移动两个字符.
思考:
信号处理函数调用过程中,是否被其他信号影响.
明天:
1.信号与进程间数据传递
sigqueue=kill与sigaction=signal
2.IPC:
基于文件
无序文件:映射
有序文件:管道文件:有名/匿名
socket文件
基于内存
无序内存
内存共享
有序内存
共享队列