文档介绍：linux进程间通信
进程间通信概述
管道通信
信号
共享内存
消息队列
1、进程间通信概述
进程间通信有如下一些目的:
数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。
共享数据:多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据的修改,别的进程应该立刻看到。
通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程)。
资源共享:多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点,需要内核提供锁和同步机制。
进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。
linux进程间通信(IPC)由以下几部分发展而来:
早期UNIX进程间通信、基于System V进程间通信、基于Socket进程间通信和POSIX进程间通信。
UNIX进程间通信方式包括:管道、FIFO、信号。
System V进程间通信方式包括:System V消息队列、System V信号灯、System V共享内存。
POSIX进程间通信包括:posix消息队列、posix信号灯、posix共享内存。
现在linux使用的进程间通信方式:
(1)管道(pipe)和有名管道(FIFO)
(2)信号(signal)
(3)消息队列
(4)共享内存
(5)信号量
(6)套接字(socket)
2、管道通信
普通的Linux shell都允许重定向,而重定向使用的就是管道。例如:
ps | grep vsftpd
管道是单向的、先进先出的、无结构的、固定大小的字节流,它把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入连接在一起。写进程在管道的尾端写入数据,读进程在管道的首端读出数据。数据读出后将从管道中移走,其它读进程都不能再读到这些数据。管道提供了简单的流控制机制。进程试图读空管道时,在有数据写入管道前,进程将一直阻塞。同样,管道已经满时,进程再试图写管道,在其它进程从管道中移走数据之前,写进程将一直阻塞。
管道主要用于不同进程间通信。
管道创建与关闭
创建一个简单的管道,可以使用系统调用pipe( )。它接受一个参数,也就是一个包括两个整数的数组。如果系统调用成功,此数组将包括管道使用的两个文件描述符。创建一个管道之后,一般情况下进程将产生一个新的进程。
系统调用:pipe( );
原型:int pipe( int fd[2] );
返回值:如果系统调用成功,返回0。如果系统调用失败返回- 1:
errno = EMFILE (没有空闲的文件描述符)
EMFILE (系统文件表已满)
EFAULT (fd数组无效)
注意:fd[0] 用于读取管道,fd[1] 用于写入管道。
图1 linux中管道与文件描述符的关系
#include <>
#include <>
#include <>
#include <>
int main()
{
int pipe_fd[2];
if(pipe(pipe_fd)<0)
{
printf("pipe create error\n");
return -1;
}
else
printf("pipe create ess\n");
close(pipe_fd[0]);
close(pipe_fd[1]);
}
管道读写
管道主要用于不同进程间通信。实际上,通常先创建一个管道,再通过fork函数创建一个子进程。
图2 父子进程管道的文件描述符对应关系
子进程写入和父进程读的命名管道:
图 3 关闭父进程fd[1] 和子进程[0]