多进程1.txt

本资源中含有有关LINUX进程通信的一些文章

2) 在一般的多用户系统中，%idle通常大于40% 
3) 若%wio经常>15%，意味着硬盘有可能会造成瓶颈 
4) 若%idle经常小于30%，意味着处理器能力较弱 
5) 若%idle经常小于10%，表明处理器负担过重，或者存在逃逸进程 
6) 若%idle接近于0，并且%sys又远远高于%usr，则可能是因为内存短缺引起了大量的swapping和paging 
? Sar -p：检查系统中是否有过多的等待进程 
此命令有四个相关字段： 
runq-sz：内存（memory）中可以运行的进程数 
%runocc：进程进入内存等待的概率 
swpq-sz：对换区（swap）中等待运行的进程数 
%swpocc：进程进入swap等待的概率 
显示结果分析汇总如下： 
1) 若runq-sz经常大于2并且%runocc经常大于90%，意味着处理器负载过重 
2) 若%swpocc不为0，表示系统已经置换出了进程。可以采用增加内存或减少缓冲的方法来减少swap和paging。 
? 自动统计程序： 
对系统运行状况的判断不能依赖于某个特定时期的数据，它需要一个长期的积累和收集的过程。Unix5提供了两个基于月的自动统计程序sa1（以二进制形式收集、存放于目录/usr/adm/sa中，以sadd为文件名，dd是一个数字，表示当月第几天）、sa2（以可读文本形式存放在目录/usr/adm/sa中，文件名为：sardd）。这两个命令可以通过crontab启动。相关文件位于/usr/spool/cron/crontabs下sys和 root。 
? 激活自动记录： 
/usr/lib/sa/sar_enable　-y 
? 显示记录内容： 
sar –q　-f　/usr/adm/sa/sa10  
 
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Linux下C语言编程--进程通信、消息管理 
http://linuxc.51.net 作者:hoyt (2001-05-08 11:38:03) 
前言:Linux下的进程通信(IPC)  
    Linux下的进程通信(IPC)  

1.POSIX无名信号量  
2.System V信号量  
3.System V消息队列  
4.System V共享内存  

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1。POSIX无名信号量     如果你学习过操作系统,那么肯定熟悉PV操作了.PV操作是原子操作.也就是操作是不可以中断的,在一定的时间内,只能够有一个进程的代码在CPU上面执行.在系统当中,有时候为了顺利的使用和保护共享资源,大家提出了信号的概念. 假设我们要使用一台打印机,如果在同一时刻有两个进程在向打印机输出,那么最终的结果会是什么呢.为了处理这种情况,POSIX标准提出了有名信号量和无名信号量的概念,由于Linux只实现了无名信号量,我们在这里就只是介绍无名信号量了. 信号量的使用主要是用来保护共享资源,使的资源在一个时刻只有一个进程所拥有.为此我们可以使用一个信号灯.当信号灯的值为某个值的时候,就表明此时资源不可以使用.否则就表>示可以使用. 为了提供效率,系统提供了下面几个函数  
POSIX的无名信号量的函数有以下几个:  

#include 

int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value); 
int sem_destroy(sem_t *sem); 
int sem_wait(sem_t *sem); 
int sem_trywait(sem_t *sem); 
int sem_post(sem_t *sem); 
int sem_getvalue(sem_t *sem); 

sem_init创建一个信号灯,并初始化其值为value.pshared决定了信号量能否在几个进程间共享.由于目前Linux还没有实现进程间共享信号灯,所以这个值只能够取0. sem_destroy是用来删除信号灯的.sem_wait调用将阻塞进程,直到信号灯的值大于0.这个函数返回的时候自动的将信号灯的值的件一.sem_post和sem_wait相反,是将信号灯的内容加一同时发出信号唤醒等待的进程..sem_trywait和sem_wait相同,不过不阻塞的,当信号灯的值为0的时候返回EAGAIN,表示以后重试.sem_getvalue得到信号灯的值.  
由于Linux不支持,我们没有办法用源程序解释了.  
这几个函数的使用相当简单的.比如我们有一个程序要向一个系统打印机打印两页.我们首先创建一个信号灯,并使其初始值为1,表示我们有一个资源可用.然后一个进程调用sem_wait由于这个时候信号灯的值为1,所以这个函数返回,打印机开始打印了,同时信号灯的值为0 了. 如果第二个进程要打印,调用sem_wait时候,由于信号灯的值为0,资源不可用,于是被阻塞了.当第一个进程打印完成以后,调用sem_post信号灯的值为1了,这个时候系统通知第二个进程,于是第二个进程的sem_wait返回.第二个进程开始打印了.  
不过我们可以使用线程来解决这个问题的.我们会在后面解释什么是线程的.编译包含上面这几个函数的程序要加上 -lrt选贤,以连接librt.so库  
2。System V信号量 为了解决上面哪个问题,我们也可以使用System V信号量.很幸运的是Linux实现了System V信号量.这样我们就可以用实例来解释了. System V信号量的函数主要有下面几个.  

#include  
#include  
#include  

key_t ftok(char *pathname,char proj); 
int semget(key_t key,int nsems,int semflg); 
int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg); 
int semop(int semid,struct sembuf *spos,int nspos); 

struct sembuf { 
short sem_num; /* 使用那一个信号 */ 
short sem_op; /* 进行什么操作 */ 
short sem_flg; /* 操作的标志 */ 
}; 


ftok函数是根据pathname和proj来创建一个关键字.semget创建一个信号量.成功时返回信号的ID,key是一个关键字,可以是用ftok创建的也可以是IPC_PRIVATE表明由系统选用一个关键字. nsems表明我们创建的信号个数.semflg是创建的权限标志,和我们创建一个文件的标志相同.  
semctl对信号量进行一系列的控制.semid是要操作的信号标志,semnum是信号的个数,cmd是操作的命令.经常用的两个值是:SETVAL(设置信号量的值)和IPC_RMID(删除信号灯).arg是一个给cmd的参数.  
semop是对信号进行操作的函数.semid是信号标志,spos是一个操作数组表明要进行什么操作,nspos表明数组的个数. 如果sem_op大于0,那么操作将sem_op加入到信号量的值中,并唤醒等待信号增加的进程. 如果为0,当信号量的值是0的时候,函数返回,否则阻塞直到信号量的值为0. 如果小于0,函数判断信号量的值加上这个负值.如果结果为0唤醒等待信号量为0的进程,如果小与0函数阻塞.如果大于0,那么从信号量里面减去这个值并返回.  
下面我们一以一个实例来说明这几个函数的使用方法.这个程序用标准错误输出来代替我们用的打印机.  

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  

#define PERMS S_IRUSR|S_IWUSR 

void init_semaphore_struct(struct sembuf *sem,int semnum, 
int semop,int semflg) 
{ 
/* 初始话信号灯结构 */ 
sem->sem_num=semnum; 
sem->sem_op=semop; 
sem->sem_flg=semflg; 
} 

int del_semaphore(int semid) 
{ 
/* 信号灯并不随程序的结束而被删除,如果我们没删除的话(将1改为0) 
可以用ipcs命令查看到信号灯,用ipcrm可以删除信号灯的 
*/ 
#if 1 
return semctl(semid,0,IPC_RMID); 
#endif 
} 

int main(int argc,char **argv) 
{ 
 char buffer[MAX_CANON],*c; 
 int i,n; 
 int semid,semop_ret,status; 
 pid_t childpid; 
 struct sembuf semwait,semsignal; 

 if((argc!=2)||((n=atoi(argv[1]))<1)) 
  { 
fprintf(stderr,"Usage:%s number\n\a",argv[0]); 
exit(1); 
  } 
  
/* 使用IPC_PRIVATE 表示由系统选择一个关键字来创建  */ 
/* 创建以后信号灯的初始值为0 */ 
 if((semid=semget(IPC_PRIVATE,1,PERMS))==-1) 
   { 
fprintf(stderr,"[%d]:Acess Semaphore Error:%s\n\a", 
getpid(),strerror(errno)); 
exit(1); 
   } 

/* semwait是要求资源的操作(-1) */ 
init_semaphore_struct(&semwait,0,-1,0); 

/* semsignal是释放资源的操作(+1) */ 
init_semaphore_struct(&semsignal,0,1,0); 

/* 开始的时候有一个系统资源(一个标准错误输出) */ 
if(semop(semid,&semsignal,1)==-1) 
 { 
fprintf(stderr,"[%d]:Increment Semaphore Error:%s\n\a", 
getpid(),strerror(errno)); 
if(del_semaphore(semid)==-1) 
        fprintf(stderr,"[%d]:Destroy Semaphore Error:%s\n\a", 
                getpid(),strerror(errno)); 
exit(1); 
 } 

/* 创建一个进程链 */ 
for(i=0;i if(childpid=fork()) break; 

sprintf(buffer,"[i=%d]-->[Process=%d]-->[Parent=%d]-->[Child=%d]\n", 
i,getpid(),getppid(),childpid); 
c=buffer; 

/* 这里要求资源,进入原子操作 */ 
while(((semop_ret=semop(semid,&semwait,1))==-1)&&(errno==EINTR)); 
if(semop_ret==-1) 
 { 
fprintf(stderr,"[%d]:Decrement Semaphore Error:%s\n\a", 
   getpid(),strerror(errno)); 
 } 
else 
 { 
while(*c!='\0')fputc(*c++,stderr); 
/* 原子操作完成,赶快释放资源 */ 
while(((semop_ret=semop(semid,&semsignal,1))==-1)&&(errno==EINTR)); 
if(semop_ret==-1) 
         fprintf(stderr,"[%d]:Increment Semaphore Error:%s\n\a", 
                        getpid(),strerror(errno)); 
 } 

/* 不能够在其他进程反问信号灯的时候,我们删除了信号灯 */ 
while((wait(&status)==-1)&&(errno==EINTR)); 
/* 信号灯只能够被删除一次的 */ 
if(i==1) 
 if(del_semaphore(semid)==-1) 
        fprintf(stderr,"[%d]:Destroy Semaphore Error:%s\n\a", 
                        getpid(),strerror(errno)); 
exit(0); 
}  

信号灯的主要用途是保护临界资源(在一个时刻只被一个进程所拥有).  
3。SystemV消息队列 为了便于进程之间通信,我们可以使用管道通信 SystemV也提供了一些函数来实现进程的通信.这就是消息队列.  

  #include  
  #include  
  #include  

  int msgget(key_t key,int msgflg); 
  int msgsnd(int msgid,struct msgbuf *msgp,int msgsz,int msgflg); 
  int msgrcv(int msgid,struct msgbuf *msgp,int msgsz, 
long msgtype,int msgflg); 
  int msgctl(Int msgid,int cmd,struct msqid_ds *buf); 

struct msgbuf { 
long msgtype;   /* 消息类型 */ 
....... /* 其他数据类型 */ 
} 

msgget函数和semget一样,返回一个消息队列的标志.msgctl和semctl是对消息进行控制. msgsnd和msgrcv函数是用来进行消息通讯的.msgid是接受或者发送的消息队列标志. msgp是接受或者发送的内容.msgsz是消息的大小. 结构msgbuf包含的内容是至少有一个为msgtype.其他的成分是用户定义的.对于发送函数msgflg指出缓冲区用完时候的操作.接受函数指出无消息时候的处理.一般为0. 接收函数msgtype指出接收消息时候的操作.  
如果msgtype=0,接收消息队列的第一个消息.大于0接收队列中消息类型等于这个值的第一个消息.小于0接收消息队列中小于或者等于msgtype绝对值的所有消息中的最小一个消息. 我们以一个实例来解释进程通信.下面这个程序有server和client组成.先运行服务端后运行客户端.  
服务端 server.c 

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  

#define   MSG_FILE "server.c" 
#define   BUFFER 255 
#define   PERM S_IRUSR|S_IWUSR 

struct msgtype { 
long mtype; 
char buffer[BUFFER+1]; 
}; 

int main() 
{ 
   struct msgtype msg; 
   key_t key; 
   int msgid; 
    
   if((key=ftok(MSG_FILE,'a'))==-1) 
    { 
fprintf(stderr,"Creat Key Error:%s\a\n",strerror(errno)); 
exit(1); 
    } 
   
  if((msgid=msgget(key,PERM|IPC_CREAT|IPC_EXCL))==-1) 
    { 
fprintf(stderr,"Creat Message  Error:%s\a\n",strerror(errno)); 
exit(1); 
    } 
   
  while(1) 
   { 
msgrcv(msgid,&msg,sizeof(struct msgtype),1,0); 
fprintf(stderr,"Server Receive:%s\n",msg.buffer); 
msg.mtype=2; 
msgsnd(msgid,&msg,sizeof(struct msgtype),0); 
   } 
  exit(0); 
} 


-------------------------------------------------------------------------------- 


【作者: jifang】【访问统计:1141】【2006年03月21日 星期二 18:34】【注册】【打印】 
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