進程間通信
1.管道有什麼特點？
管道是單向的、先進先出的，它把一個進程的輸出和另一個進程的輸入連接在一起。
一個進程（寫進程）在管道的尾部寫入數據，另一個進程（讀進程）從管道的頭部讀出數據。
數據被一個進程讀出後，將被從管道中刪除，其它讀進程將不能再讀到這些數據。
管道提供了簡單的流控制機制，進程試圖讀空管道時，進程將阻塞。同樣，管道已經滿時，進程再試圖向管道寫入數據，進程將阻塞
2.無名管道與有名管道的區別？
無名管道：用於父進程和子進程間的通信
有名管道：用於運行同一系統中的任意兩個進程間的通信。
3.無名管道的操作
創建管道pipe
讀管道read
寫管道write
關閉管道close
（1）pipe
函數的原型：int pipe(int fds[2])
函數的參數：新建的兩個描述符fds數組，fds[0]表示管道的讀取端，fds[1]表示管道的寫入端。
頭文件：#include <unistd.h>
返回值：成功返回0 出錯返回-1
4.無名管道讀寫：
先創建管道pipe
fork創建子進程：（管道用於不同進程間通信。通常先創建一個管道，再通過fork函數創建一個子進程，該子進程會繼承父進程所創建的管道）
（1）管道通訊是單向的，有固定的讀端和寫端。
（2）數據被進程從管道讀出後，在管道中該數據就不存在了。
（3）當進程去讀取空管道的時候，進程會阻塞。
（4）當進程往滿管道寫入數據時，進程會阻塞。
（5）管道容量爲64KB
5.有名管道操作：
創建管道mkfifo
打開管道open
讀管道read
寫管道write
關閉管道close
刪除管道unlink
（1）mkfifo
函數的作用：創建一個有名管道
函數的原型：int mkfifo(const char * pathname,mode_t mode)
參數的作用：pathname:FIFO的路徑名稱
mode:打開管道的方式
O_NONBLOCK:非阻塞
O_RDONLY:只讀
O_WRONLY:只寫
O_RDWR:可讀寫
6.管道使用和文件操作的區別？
（1）讀取fifo文件的進程只能以”RDONLY”方式打開fifo文件。
（2）寫fifo文件的進程只能以”WRONLY”方式打開fifo
（3） fifo文件裏面的內容被讀取後，就消失了。但是普通文件裏面的內容讀取後還存在。
7.什麼是信號機制？
信號(signal)機制是Unix系統中最爲古老的進程間通信機制，很多條件可以產生一個信號：
（1）當用戶按某些按鍵時，產生信號
（2）硬件異常產生信號：除數爲0、無效的存儲訪問等等。這些情況通常由硬件檢測到，將其通知內核，然後內核產生適當的信號通知進程，例如，內核對正訪問一個無效存儲區的進程產生一個SIGSEGV信號
（3）進程用kill函數將信號發送給另一個進程
（4）用戶可用kill命令將信號發送給其他進程
8.有哪幾種常見的信號？
下面是幾種常見的信號：
§ SIGHUP： 從終端上發出的結束信號
§ SIGINT： 來自鍵盤的中斷信號（Ctrl-C）
§ SIGKILL：該信號結束接收信號的進程，殺死進程
§ SIGTERM：kill 命令發出的信號
§ SIGCHLD：子進程停止或結束時通知父進程
§ SIGSTOP：來自鍵盤（Ctrl-Z）或調試程序的停止執行信號，暫停進程
9.信號處理的三種方式是什麼？
1、忽略此信號
大多數信號都按照這種方式進行處理，但有兩種信號決不能被忽略,它們是：
SIGKILL\SIGSTOP。這兩種信號不能被忽略的原因是：它們向超級用戶提供了一種終止或停止進程的方法
2、執行用戶希望的動作
通知內核在某種信號發生時，調用一個用戶函數。在用戶函數中，執行用戶希望的處理
3、執行系統默認動作
對大多數信號的系統默認動作是終止該進程
10.信號的發送，捕獲，處理如何操作？用什麼函數實現？
（1）kill
函數的作用：傳遞信號給指定的進程
函數的原型：int kill(pid_t pid,int sig)
函數的參數：pid > 0:指定的進程pid
pid == 0:將信號發送給同組的進程
pid < 0: 將信號發送給其進程組ID等於pid絕對值的進程
pid == -1:將信號發送給所有進程
頭文件：#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
（2）raise
函數的作用：發送信號給自身
函數的原型：int raise(int sig)
頭文件:#include <signal.h>
kill與raise的區別：
kill既可以向自身發送信號，也可以向其他進程發送信號
raise：是向進程自身發送信號
（3）alarm
函數的作用：設置信號傳送鬧鐘
函數的原型：unsigned int alarm(unsigned int seconds)
頭文件：#include <unistd.h>
返回值：返回之前鬧鐘的剩餘秒數，如果之前未設鬧鐘則返回0
（4）pause
函數的作用:讓進程暫停，直到信號出現
函數的原型：int pause(void)
（5）signal
函數的作用：設置信號的處理方式
函數的原型：void (*signal(int signo,void (*sighandler_t)(int)))(int)
typedef void (*sighandler_t)(int) sighandler_t
signal(int signum, sighandler_t handler))
func可能的值是：
（1）SIG_IGN：忽略此信號
（2）SIG_DFL: 按系統默認方式處理
（3）信號處理函數名：使用該函數處理
11.什麼是共享內存？
共享內存是被多個進程共享的一部分物理內存.共享內存是進程間共享數據的一種最快的方法，一個進程向共享內存區域寫入了數據，共享這個內存區域的所有進程就可以立刻看到其中的內容.
12.如何實現共享內存？
（1）創建共享、打開共享內存，使用shmget函數
（2）映射共享內存，將這段創建的共享內存映射到具體的進程空間去，使用shmat函數
（3）分離共享內存
（4）控制、刪除共享內存
（1）shmget
函數的作用：在內核中創建共享內存
函數的原型：int shmget ( key_t key, int size, int shmflg )
函數的參數：key:標識共享內存的鍵值: 0/IPC_PRIVATE。 當key的取值爲IPC_PRIVATE，
則函數shmget()將創建一塊新的共享內存；如果key的取值爲0，而參數
shmflg中又設置IPC_PRIVATE這個標誌，則同樣會創建一塊新的共享內存。
size:創建的內存的大小
shmflg:類似open權限
返回值：成功:返回共享內存標識符，出錯：-1
頭文件：#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>
（2）shmat
函數的作用:映射共享內存，映射到各自的內存空間
函數的原型：char * shmat ( int shmid, char *shmaddr, int flag)
函數的參數：shmid：內存標識符
shmaddr:映射到共享內存到本進程的指定地址，如果爲NULL,則又內核自動分配
flag：決定以什麼方式來確定映射的地址（通常爲0）
返回值：成功：發揮共享內存映射到進程中的地址， 失敗-1
（3）shmdt
函數的作用:撤銷共享內存的映射
函數的原型：int shmdt(const void* shmaddr)
函數的參數：shmaddr:被映射的共享內存的地址
返回值：成功：0 出錯：-1
13.什麼是消息隊列？
消息隊列就是一個消息的鏈表.可以把消息看作一個記錄，具有特定的格式.進程可以向中按照一定的規則添加新消息;另一些進程則可以從消息隊列中讀走消息。
14.消息隊列的操作：
創建打開消息隊列msgget()
讀數據從隊列msgrcv()
寫數據到隊列msgsnd()
控制消息隊列msgctl()
（1）ftok
函數的作用：獲取文件名對應的鍵值
函數的原型：key_t ftok (char*pathname, char proj)
函數的參數：pathname：文件名
proj:項目名（不爲0即可）
返回值：成功：返回文件名對應的鍵值，出錯：-1
頭文件：#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
（2）msgget
函數的作用：創建消息隊列
函數的原型：int msgget(key_t key,int msgflg)
函數的參數：key:鍵值，由ftok獲得
msgflg:標誌位
返回值：成功：消息隊列的ID,出錯：-1
頭文件：#include<sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
（3）msgsnd
函數的作用：寫數據到消息隊列
函數的原型：int msgsnd(int msgid,struct msgbuf* msggp,int msgsz,int msgflg)
函數的參數：msggp:消息結構
struct msgbuf{
long msgtype;消息類型
char mtext[];消息正文
};
msgsz:消息的字節數
msgflg:IPC_NOWAIT:寫不進消息，直接退回
0：一直等待到能寫進去消息爲止
返回值：成功：0 出錯：-1
頭文件：#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
（4）msgrcv
函數的作用：從消息隊列接收消息
函數的原型：int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg)
返回值：成功：0，出錯:-1
（5）msgctl
函數的作用：控制消息隊列，可以刪除消息隊列
函數的原型: int msgctl(int msgid,int cmd,struct msgid_ds * buf)
函數的參數：msgid:消息隊列的ID
cmd: IPC_STAT:讀取消息隊列的結構，存儲在buf中
IPC_SET:設置隊列的權限
IPC_RMID:刪除消息隊列
buf:消息隊列的結構類型
返回值：成功：0，出錯：-1
15.信號量的有什麼作用？
·可以保護臨界資源
·進程可以根據信號量判定是否能夠訪問某些共享資源。除了訪問控制外，還可用於進程同步
16.信號量的分類？
·二值信號燈：信號燈的值只能取0或1，類似於互斥鎖。但兩者有不同：
（1）信號燈強調共享資源，只要共享資源可用，其他進程同樣可以修改信號燈的值
（2）互斥鎖更強調進程，佔用資源的進程使用完資源後，必須由進程本身來解鎖
·計數信號燈：信號燈的值可以取任意非負值。
17.信號量的操作？
1.創建打開信號量，semget()
2.初始化信號量，semctl()的SETVAL操作。當使用二維信號量時將信號量初始化爲1；
3. 進行信號量的PV操作，調用semop()函數。
4.如果不用信號量，從系統中刪除他/她，使用semctl的IPC_RMID操作。
（1）semget
函數的作用：創建信號量
函數的原型：int semget(key_t key,int nsems,int semflg)
函數的參數：nsems:信號量的數目，通常取1個
semflg:同open函數權限位
返回值：成功：信號量的標識符 錯誤：-1
（2）semctl
函數的作用：信號量的控制、初始化、刪除
函數的原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg)
函數的參數：semnum:通常爲0，第一個信號量
cmd: IPC_STAT:
IPC_SETVAL:設置爲爲arg終的val的值
IPC_GETVAL:獲取信號量的值
IPC_RMID:刪除信號量
返回值：成功： cmd不同，返回值也不同
IPC_STAT、IPC_SETVAL、IPC_RMID:返回0
IPC_GETVAL：返回值信號量的值
出錯 -1
（3）semop
函數的作用：執行PV操作
函數的原型：int semop(int senid,struct sembuf *sops,size_t nsops)
函數的參數：struct sembuf * sops:
sem_op:-1 P操作
+1 V操作
nsops：-1
返回值：成功：信號量標識符，出錯：-1