C语言-进程间通信祥解

信号量的物理含义



信号量中的整型变量S表示系统中某类资 源的数目。 当其值大于0时，表示系统中当前可用资 源的数目； 当其值小于0时，其绝对值表示系统中因 请求该类资源而被阻塞的进程数目。
P操作

设S为一个信号量，P（S）执行时主要完成下 述动作：

S＝S－1； if（S＜ 0） {设置进程状态为等待； 将进程放入信号量等待队列； 转调度程序；}
培训大纲



程序、进程和线程的概念 进程产生的方式 进程间通信和同步 Linux下的线程
进程号

每个进程在初始化的时候，系统都分配了一个 ID号，用于标识此进程。在Linux中，进程号 是唯一的，系统可以用这个值来表示一个进程， 描述进程的ID号通常叫做PID,即进程 ID(process id)。PID的变量类型是pid_t。

进程执行exec
在使用fork()函数和system()函数的时候,系统中都会建立 一个新的进程,执行调用者的操作,而原来的进程还会存在,直 到用户显示的退出; 而exec()函数与之前的fork()和system()函数不同,exec() 函数会用新进程代替原有的进程,系统会从新的进程运行,新的 进程的PID值会与原来进程的PID值相同． exec()函数，其原型如下： #include <unistd.h> int execve(const char *path,char *const argv[]); 与fork()函数不同，exec()函数执行成功后不会返回，这 是因为执行的新程序已经占用了当前进程的空间和资源，这 些资源包括代码段、数据段和堆栈段等，它们都已经被新的 内容取代，而进程的ID等标识性的信息仍然是原来的东西， 即exec()函数在原来进程的壳上运行了自己的程序，只有程序 调用失败了，系统才会返回-1.
C语言-进程间通信
上海****通信技术有限公司 Mr Jim(seniordba@sina.com) 2014-04
培训大纲



基础概念 进程产生的方式 进程间通信和同步 Linux下的线程
同步与互斥的概念
临界资源与临界区 临界资源：一段时间内仅允许一个进程 使用的资源称为临界资源。 如：打印机、共享变量Hale Waihona Puke Baidu 临界区：进程中访问临界资源的那段代 码称为临界区，又称临界段。 同类临界区：所有与同一临界资源相关 联的临界区。

system()方式

system()函数调用shell的外部命令在当前进程中开始另一个进程。 system()函数介绍 system()函数调用”/bin/sh-c command”执行特定的命令，阻塞当前进程 直到command命令执行完毕。System()的原型如下： #include <stdlib.h> int system(const char * command); 执行system()函数时，会调用fork、execve、waitpid等函数，其中任意 一个调用失败将导致system()函数调用失败。System()函数的返回值如 下： 失败返回-1； 当sh不能执行时，返回127； 成功返回进程状态值；
信号量说明：信号量就是操作系统中所用到的PV原语，广泛用 于进程或线程间的同步与互斥。本质上是一个非负的整数计数器， 被用来控制对公共资源的访问。 PV原语是对整数计数器信号量sem的操作。一次P操作使sem 减一，而一次V操作使sem加一。进程或线程根据信号量的值 来判断是否对公共资源具有访问权限 当信号量sem的值大于等于零时，该进程或线程具有公共 资源的访问权限 相反，当信号量sem的值小于零时，该进程或线程就将阻 塞直到信号量sem的值大于等于0为止 PV原语主要用于进程或线程间的同步和互斥两种典型情况。 如用于互斥，几个进程或线程往往只设置一个信号量sem 当信号量用于同步操作时，往往会设置多个信号量，并安 排不同的初始值来实现他们之间的顺序执行

P操作和V操作是不可中断的程序段，称为原语．P,V 原语中P是荷兰语Passeren,相当于英文的pass,V是荷 兰语的Verhoog,相当于increment。
信号量的定义


信号量由两个成员（s，q）组成，其中s是 一个具有非负初值的整型变量，q是一个初 始状态为空的队列。又称信号灯。 除信号量的初值外，信号量的值仅能由P操 作（又称为 wait 操作）和 V 操作（又称为 signal操作）改变。
同步与互斥


同步：多个相互合作的进程在一些关键点 上可能需要互相等待或互相交换信息，这 种相互制约关系称为进程同步。 互斥:当一个进程正在使用某资源时，其他 希望使用该资源的进程必须等待，当该进 程用完资源并释放后，才允许其他进程去 访问此资源，我们称进程之间的这种相互 制约关系为互斥。
信号量

getpid()函数介绍 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t getpid(); pid_t getppid();
进程复制fork()

产生进程的方式比较多，fork()是其中的一种方式。fork()函 数以父进程为蓝本复制一个进程，其ID号和父进程号不同。 在Linux环境中，fork()是以写复制方式实现的，只有内存等 与父进程不同，其它与父进程共享，只有在父进程或者子进 程进行了修改后，才重新生成一份。 fork()函数介绍 fork()的原型如下，当成功时，fork()函数的返回值是进程的 ID；失败则返回-1 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t fork(void); fork()的特点是执行一次，返回两次。父进程和子进程中返回 的是不同的值。父进程返回的是子进程的ID号，而子进程返 回的是0。
V操作

V(S)执行时主要完成下述动作：


S＝S＋1； if（S≤0）{将信号量等待队列中的第一个进程移出；
设置其状态为就绪状态并插入就绪队列； 然后再返回原进程继续执行；}
注意


P操作可能阻塞执行进程，而V操作可以 唤醒其他进程。 P、V操作在封锁中断的情况下执行，即 一个进程在信号量上操作时，不会有别 的进程同时修改该信号量。也就是说P、 V操作是原语。