习题4

习题4

1 子进程中对于变量的修改为什么父进程感知不到？

答：因为父子进程的程序存储于各自不同的内存映像空间，因而一方对于其地址空间中变量或数据的修改另一方感知不到。（参考3.2.1中[例3-5]的结果分析）

2 软中断通信适用于什么场合？

答：软中断通信特别适合于系统或用户用来处理异步事件。

3 管道通信的使用条件是什么？

答：共享管道的进程必须是同一家族的进程，并由其祖先创建。

4 消息缓冲通信中发送进程与接收进程之间的同步由谁实现？共享内存通信中又由谁实现？

答：消息缓冲通信中发送进程与接收进程之间的同步由操作系统实现，共享内存通信中由用户自己编程实现同步。

5 Linux操作系统提供的进程通信机制有哪些种类？它们各自的特点是什么？

答：Linux操作系统提供的进程通信机制有低级通信和高级通信两种方式。低级通信包括软中断信号和信号量通信；高级通信包括管道、消息缓冲和共享内存。

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第4章习题参考答案

低级通信中：

软中断通信简单，适合处理随机事件；

信号量用来实现进程间的同步和互斥。

高级通信中：

无名管道简单方便，但工作在单向通信方式，且只能在创建它的进程及其子孙进程之间共享；

消息缓冲可以在任意进程之间通信，而且自带同步工具，使用方便，但是信息复制消耗CPU的时间，不适宜于信息量大或操作频繁的场合；

共享内存针对消息缓冲的缺点改而利用内存缓冲区直接交换信息，快捷、信息量大是其优点。缺点是不带同步工具，同步和互斥问题需要各进程利用其他同步工具解决，而且要求这些进程都在同一存储介质上运行，不方便网络通信。

因此，对于不同的应用问题，要根据问题本身的情况来选择进程间的通信方式。

6 如何使用Linux提供的信号量来实现进程的互斥和同步？

答：信号量及其P、V操作的实现方式归纳如下：

1． 定义信号量标识符：int semid;

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第4章习题参考答案

如果有n个信号量，则需要分别定义n个不同的信号量标识符。

2． 定义信号量数据结构

⑴．定义P、V操作所用的数据结构：struct sembuf P,V;

⑵．定义给信号量赋初值的参数数据结构：union semun arg;

3． 申请只有一个信号量的信号量集semid=semget(IPC_PRIVITE,1,IPC_0666);

其中，第一个参数：IPC_PRIVATE由系统产生key值，也可以由用户使用具体的整型数值作为key值指定；第二个参数表示信号量集中只有一个信号量；操作权限取决于最后一个参数，0666表示任意用户可读可写，只设置semflag的IPC_CREAT位，则创建一个信号量集，如果该信号量集已经存在，则返回其标识符。

4． 分别对每个信号量semid赋初值

arg.val=初值;

semctl(semid,0,SETVAL,arg);

5． 定义信号量的P操作（供所有信号量的P操作使用）

P.sem_num=0;

P.sem_op=-1;

/*-1表示P操作时对信号量减1*/

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第4章习题参考答案

P.sem_flg=SEM_UNDO;

6． 定义信号量的V操作（供所有信号量的V操作使用）

V.sem_num=0;

V.sem_op=1; /*1表示V操作时对信号量加1*/

V.sem_flg=SEM_UNDO;

7． 对信号量semid执行P操作：semop(semid,&P,1);

8． 对信号量semid执行V操作：semop(semid,&V,1);

9． 撤消信号量：semctl(semid,IPC_RMID,0);

因为信号量不是普通变量，对它赋初值只能通过semctl(semid,0,SETVAL,arg)，其值的修改只能通过P、V操作，而不能使用普通的赋值语句。因此信号量的初值及其P、V操作需要事先定义好，然后才能在进程中执行P、V操作。

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