Linux 系统中进程通信

第２５卷第６期　２００６年１２月　兰州交通大学学报（自然科学版）　ｊｏｔｌｒｎａｌ　ｏｆ　１．．ａｍｈｏｕ　ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）　Ｖｏ１．２５　Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．２００６　

文章埔号ｌ　１００１＂４３７３（２００６）０６－００２０—０３　

Ｌｉｎｕｘ环境下计算机联锁系统进程通信的实现　

路小娟，　董昱，’朱正平　

（兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州７３００７０）　

摘要：铁路信号计算机联锁系统中联锁关ｌ承关键依．靠控制大量的数据交换来实现，因此，可靠而高效的数据通信　

方式十分重要．本文描述了以Ｌｉｎｕｘ为平台，在某铁路局已经投入使用的计算机联锁系统中进程通信实现方法．主　

要讨论了Ｌｉｎｕｘ进程通信中的两种方法：共享内存和信号量．　

关键词：计算机联锁Ｉ进程通信ｌ共享内存Ｉ信号量　

中圉分类号：Ｕ２２８　文献标识码：Ａ　

铁路信号车站联锁设备是铁路运输重要的行车　

安全保障基础设备之一，计算机系统的可靠性和安　

全性既依赖于硬件的可靠性和安全性，也依赖于软　

件系统的可靠性和安全性．因此－计算机联锁系统中　

进程间的数据交换的准确性与可靠性是保证铁路运　

营安全的关键技术之一．　

选择好的系统开发环境是安全软件保证安全性　

的重要方面，ｉＡｎｕｘ因其健壮性和稳定性等特点，越　

来越显示出其在控制领域的优越性．同时提供了丰　

富的进程通信的方法．此系统在投入使用以来运行　

稳定，取得预期的效果．　

１车站联锁系统的结构　

车站联锁系统是以技术手段实现以进路控制为　

重要内容的联锁功能系统．现代的联锁系统是以信　

号机、动力转辙机和轨道电路作为室外３大基础设　

备，以电器设备或电子设备实现联锁功能以及采用　

集中控制方式对信号机和道岔进行控制的系统［１］．　

系统的一般结构层次如图１所示．　

从图中可以看出，联锁机构是联锁系统的核心．　

信号、道岔与进路之间必须以技术手段保持一定的　

制约关系和操作顺序，常称这种制约关系和操作顺　

linux操作系统的结构及详细说明

linux的操作系统的结构你了解多少呢?下面由店铺为大家整理了linux操作系统的结构及详细说明的相关知识，希望对大家有帮助!

linux操作系统的结构及详细说明：一、 linux内核

内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。

Linux 内核由如下几部分组成：内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。

系统调用接口：SCI 层提供了某些机制执行从用户空间到内核的函数调用。这个接口依赖于体系结构，甚至在相同的处理器家族内也是如此。SCI 实际上是一个非常有用的函数调用多路复用和多路分解服务。在 ./linux/kernel 中您可以找到 SCI 的实现，并在 ./linux/arch 中找到依赖于体系结构的部分。

1. 内存管理

对任何一台计算机而言，其内存以及其它资源都是有限的。为了让有限的物理内存满足应用程序对内存的大需求量，Linux 采用了称为“虚拟内存”的内存管理方式。Linux 将内存划分为容易处理的“内存页”(对于大部分体系结构来说都是 4KB)。Linux 包括了管理可用内存的方式，以及物理和虚拟映射所使用的硬件机制。

不过内存管理要管理的可不止 4KB 缓冲区。Linux 提供了对 4KB

缓冲区的抽象，例如 slab 分配器。这种内存管理模式使用 4KB 缓冲区为基数，然后从中分配结构，并跟踪内存页使用情况，比如哪些内存页是满的，哪些页面没有完全使用，哪些页面为空。这样就允许该模式根据系统需要来动态调整内存使用。

为了支持多个用户使用内存，有时会出现可用内存被消耗光的情况。由于这个原因，页面可以移出内存并放入磁盘中。这个过程称为交换，因为页面会被从内存交换到硬盘上。内存管理的源代码可以在 ./linux/mm 中找到。 2 .进程管理

进程实际是某特定应用程序的一个运行实体。在 Linux 系统中，能够同时运行多个进程，Linux 通过在短的时间间隔内轮流运行这些进程而实现“多任务”。这一短的时间间隔称为“时间片”，让进程轮流运行的方法称为“进程调度” ，完成调度的程序称为调度程序。

西安交通大学

操作系统课内实验报告

________________________________________________________________________________________

班级：电信硕01

学号：10058007

姓名： 樊 斌

2013/5/31

操作系统课内实验报告

2

目录

1内核编译与系统调用 .......................................................................................................... 2

1.1实验目的............................................................................................................................. 2

1.2实验内容............................................................................................................................. 2

1.3实验思想（或流程图） .................................................................................................... 2

1.4实验步骤 ............................................................................................................................ 2

1.5测试数据设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5

Linux的SOCKET编程详解

1. 网络中进程之间如何通信

进 程通信的概念最初来源于单机系统。由于每个进程都在自己的地址范围内运行，为保证两个相互通信的进

程之间既互不干扰又协调一致工作，操作系统为进程通信提供了相应设施，如

UNIX BSD有：管道（pipe）、命名管道（named pipe）软中断信号（signal）

UNIX system V有：消息（message）、共享存储区（shared memory）和信号量（semaphore)等.

他们都仅限于用在本机进程之间通信。网间进程通信要解决的是不同主机进程间的相互通信问题（可把同机进程通信看作是其中的特例）。为此，首先要解决的是网间进程标识问题。同一主机上，不同进程可用进程号（process ID）唯一标识。但在网络环境下，各主机独立分配的进程号不能唯一标识该进程。例如，主机A赋于某进程号5，在B机中也可以存在5号进程，因此，“5号进程”这句话就没有意义了。 其次，操作系统支持的网络协议众多，不同协议的工作方式不同，地址格式也不同。因此，网间进程通信还要解决多重协议的识别问题。

其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的―ip地址‖可以唯一标识网络中的主机，而传输层的―协议+端口‖可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。

使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口：UNIX BSD的套接字（socket）和UNIX System V的TLI（已经被淘汰），来实现网络进程之间的通信。就目前而言，几乎所有的应用程序都是采用socket，而现在又是网络时代，网络中进程通信是无处不在，这就是我为什么说―一切皆socket‖。

2. 什么是TCP/IP、UDP

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。