管道的实现机制:
管道是由内核管理的一个缓冲区,相当于我们放入内存中的一个纸条。管道的一端连接一个进程的输出。这个进程会向管道中放入信息。管道的另一端连接一个进程的输入,这个进程取出被放入管道的信息。一个缓冲区不需要很大,它被设计成为环形的数据结构,以便管道可以被循环利用。当管道中没有信息的话,从管道中读取的进程会等待,直到另一端的进程放入信息。当管道被放满信息的时候,尝试放入信息的进程会等待,直到另一端的进程取出信息。当两个进程都终结的时候,管道也自动消失。
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int pipe(int file_descriptor[2]);//建立管道,该函数在数组上填上两个新的文件描述符后返回0,失败返回-1。
eg.int fd[2]
int result = pipe(fd);
通过使用底层的read和write调用来访问数据。 向
file_descriptor[1]写
数据,从
file_descriptor[0]中
读数据。写入与读取的顺序原则是
先进先出。
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int mkfifo(const char *filename,mode_t mode); //建立一个名字为filename的命名管道,参数mode为该文件的权限(mode%~umask),若成功则返回0,否则返回-1,错误原因存于errno中。
eg.mkfifo( "/tmp/cmd_pipe", S_IFIFO | 0666 );
具体操作方法只要创建了一个命名管道然后就可以使用open、read、write等系统调用来操作。创建可以手工创建或者程序中创建。
int mknod(const char *path, mode_t mode, dev_t dev); //第一个参数表示你要创建的文件的名称,第二个参数表示文件类型,第三个参数表示该文件对应的设备文件的设备号。只有当文件类型为 S_IFCHR 或 S_IFBLK 的时候该文件才有设备号,创建普通文件时传入0即可。
eg.mknod(FIFO_FILE,S_IFIFO|0666,0);
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void (*signal(int sig,void (*func)(int)))(int); //用于截取系统信号,第一个参数为信号,第二个参数为对此信号挂接用户自己的处理函数指针。返回值为以前信号处理程序的指针。
eg.int ret = signal(SIGSTOP, sig_handle);
由于signal不够健壮,推荐使用sigaction函数。
int kill(pid_t pid,int sig); //kill函数向进程号为pid的进程发送信号,信号值为sig。当pid为0时,向当前系统的所有进程发送信号sig。
int raise(int sig);//向当前进程中自举一个信号sig, 即向当前进程发送信号。
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unsigned int alarm(unsigned int seconds); //alarm()用来设置信号SIGALRM在经过参数seconds指定的秒数后传送给目前的进程。如果参数seconds为0,则之前设置的闹钟会被取消,并将剩下的时间返回。使用alarm函数的时候要注意alarm函数的覆盖性,即在一个进程中采用一次alarm函数则该进程之前的alarm函数将失效。
int pause(void); //使调用进程(或线程)睡眠状态,直到接收到信号,要么终止,或导致它调用一个信号捕获函数。
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struct msgbuf{
long mtype;
char mtext[1];//柔性数组
}
struct msgbuf{
long mtype;
char mtext[1];//柔性数组
}
struct msgid_ds{ struct ipc_perm msg_perm{ time_t msg_stime; time_t msg_rtime; time_t msg_ctime; unsigned long _msg_cbuyes; .......... };
struct ipc_perm{
key_t key;
uid_t uid;
gid_t gid;
.......
};
key_t ftok( const char * fname, int id );//参数一为目录名称, 参数二为id。如指定文件的索引节点号为65538,换算成16进制为0x010002,而你指定的ID值为38,换算成16进制为0x26,则最后的key_t返回值为0x26010002。
eg.key_t key = key =ftok(".", 1);
int msgget(key_t key,int msgflag); //msgget用来创建和访问一个消息队列。程序必须提供一个键值来命名特定的消息队列。
eg.int msg_id = msgget(key, IPC_CREATE | IPC_EXCL | 0x0666);//根据关键字创建一个新的队列(IPC_CREATE),如果队列存在则出错(IPC_EXCL),拥有对文件的读写执行权限(0666)。
int msgsnd(int msgid,const void *msgptr,size_t msg_sz,int msgflg); //msgsnd函数允许我们把一条消息添加到消息队列中。msgptr只想准备发送消息的指针,指针结构体必须以一个长整型变量开始。
eg.struct msgmbuf{
int mtype;
char mtext[10];
};
struct msgmbuf msg_mbuf;
msg_mbuf.mtype = 10;//消息大小10字节
memcpy(msg_mbuf.mtext, "测试消息", sizeof("测试消息"));
int ret = msgsnd(msg_id, &msg_mbuf, sizeof("测试消息"), IPC_NOWAIT);
int msgrcv(int msgid, void *msgptr, size_t msg_sz, long int msgtype, int msgflg); //msgrcv可以通过msqid对指定消息队列进行接收操作。第二个参数为消息缓冲区变量地址,第三个参数为消息缓冲区结构大小,但是不包括mtype成员长度,第四个参数为mtype指定从队列中获取的消息类型。
eg.int ret = msgrcv(msg_id, &msg_mbuf, 10, 10, IPC_NOWAIT | MSG_NOERROR);
int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds *buf); //msgctl函数主要是一些控制如删除消息队列等操作。 cmd值如下:
IPC_STAT:获取队列的msgid_ds结构,并把它存到buf指向的地址。
IPC_SET:将队列的msgid_ds设置为buf指向的msgid_ds。
IPC_RMID:内核删除消息队列,最后一项填NULL, 执行操作后,内核会把消息队列从系统中删除。
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struct semid_ds{
struct ipc_perm sem_perm;
unsigned short sem_nsems;
time_t sem_otime;
time_t sem_ctime;
...
}
union semun{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
struct seminfo *__buf;
}
信号量操作sembuf结构:
struct sembuf{
ushort sem_num;//信号量的编号
short sem_op;//信号量的操作。如果为正,则从信号量中加上一个值,如果为负,则从信号量中减掉一个值,如果为0,则将进程设置为睡眠状态,直到信号量的值为0为止。
short sem_flg;//信号的操作标志,一般为IPC_NOWAIT。
}
常用函数:
int semget(key_t key, int num_sems, int sem_flags); //semget函数用于创建一个新的信号量集合 , 或者访问一个现有的集合(不同进程只要key值相同即可访问同一信号量集合)。第一个参数key是ftok生成的键值,第二个参数num_sems可以指定在新的集合应该创建的信号量的数目,第三个参数sem_flags是打开信号量的方式。
eg.int semid = semget(key, 0, IPC_CREATE | IPC_EXCL | 0666);//第三个参数参考消息队列int msgget(key_t key,int msgflag);第二个参数。
int semop(int sem_id, struct sembuf *sem_ops, size_t num_sem_ops); //semop函数用于改变信号量的值。第二个参数是要在信号集合上执行操作的一个数组,第三个参数是该数组操作的个数 。
eg.struct sembuf sops = {0, +1, IPC_NOWAIT};//对索引值为0的信号量加一。
semop(semid, &sops, 1);//以上功能执行的次数为一次。
int semctl(int sem_id, int sem_num, int command,...); //semctl函数用于信号量集合执行控制操作,初始化信号量的值,删除一个信号量等。 类似于调用msgctl(), msgctl()是用于消息队列上的操作。第一个参数是指定的信号量集合(semget的返回值),第二个参数是要执行操作的信号量在集合中的索引值(例如集合中第一个信号量下标为0),第三个command参数代表要在集合上执行的命令。
IPC_STAT:获取某个集合的semid_ds结构,并把它存储到semun联合体的buf参数指向的地址。
IPC_SET:将某个集合的semid_ds结构的ipc_perm成员的值。该命令所取的值是从semun联合体的buf参数中取到。
IPC_RMID:内核删除该信号量集合。
GETVAL:返回集合中某个信号量的值。
SETVAL:把集合中单个信号量的值设置成为联合体val成员的值。
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strcut shmid_ds{
struct ipc_perm shm_perm;
size_t shm_segsz;
time_t shm_atime;
time_t shm_dtime;
......
}
int shmget(key_t key,size_t size,int shmflg); //shmget函数用来创建一个新的共享内存段, 或者访问一个现有的共享内存段(不同进程只要key值相同即可访问同一共享内存段)。第一个参数key是ftok生成的键值,第二个参数size为共享内存的大小,第三个参数sem_flags是打开共享内存的方式。
eg.int shmid = shmget(key, 1024, IPC_CREATE | IPC_EXCL | 0666);//第三个参数参考消息队列int msgget(key_t key,int msgflag);
void *shmat(int shm_id,const void *shm_addr,int shmflg); //shmat函数通过shm_id将共享内存连接到进程的地址空间中。第二个参数可以由用户指定共享内存映射到进程空间的地址,shm_addr如果为0,则由内核试着查找一个未映射的区域。返回值为共享内存映射的地址。
eg.char *shms = (char *)shmat(shmid, 0, 0);//shmid由shmget获得
int shmdt(const void *shm_addr); //shmdt函数将共享内存从当前进程中分离。 参数为共享内存映射的地址。
eg.shmdt(shms);
int shmctl(int shm_id,int cmd,struct shmid_ds *buf);//shmctl函数是控制函数,使用方法和消息队列msgctl()函数调用完全类似。参数一shm_id是共享内存的句柄,cmd是向共享内存发送的命令,最后一个参数buf是向共享内存发送命令的参数。
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void *mmap(void*start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset); //mmap函数将一个文件或者其它对象映射进内存。 第一个参数为映射区的开始地址,设置为0表示由系统决定映射区的起始地址,第二个参数为映射的长度,第三个参数为期望的内存保护标志,第四个参数是指定映射对象的类型,第五个参数为文件描述符(指明要映射的文件),第六个参数是被映射对象内容的起点。成功返回被映射区的指针,失败返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1]。
int munmap(void* start,size_t length); //munmap函数用来取消参数start所指的映射内存起始地址,参数length则是欲取消的内存大小。如果解除映射成功则返回0,否则返回-1,错误原因存于errno中错误代码EINVAL。
int msync(void *addr,size_t len,int flags); //msync函数实现磁盘文件内容和共享内存取内容一致,即同步。第一个参数为文件映射到进程空间的地址,第二个参数为映射空间的大小,第三个参数为刷新的参数设置。
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int socket(it domain,int type,int protocal);
int bind(int socket,const struct sockaddr *address,size_t address_len);
int listen(int socket,int backlog);
int accept(int socket,struct sockaddr *address,size_t *address_len);
int connect(int socket,const struct sockaddr *addrsss,size_t address_len);
详细请看: http://blog.csdn.net/a987073381/article/details/51869000