1.
(1)数据传输
一个进程需要将它的数据发送给另一个进程
(2)资源共享
多个进程之间共享同样的资源
(3)通知事件
一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它们发生了某种事件
(4)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操作,并能够及时知道它的状态改变
2.发展
Linux进程间通信(IPC)由以下几部分发展而来:
(1)UNIX进程间通信
(2)基于System V进程间通信
(3)POSIX进程间通信
3.分类
现在Linux使用的进程间通信方式包括:
(1)无名管道(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)
一.管道
1.管道的概念
Ø 管道是单向的、先进先出的,它把一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。
Ø 一个进程(写进程)在管道的尾部写入数据,另一个进程(读进程)从管道的头部读出数据。
Ø 数据被一个进程读出后,将被从管道中删除,其它读进程将不能再读到这些数据。
Ø 管道提供了简单的流控制机制,进程试图读空管道时,进程将阻塞。同样,管道已经满时,进程再试图向管道写入数据,进程将阻塞
Ø 管道包括无名管道和有名管道两种,前者用于父进程和子进程间的通信,后者可用于运行于同一系统中的任意两个进程间的通信。
2.无名管道
无名管道创建:intpipe(int filedis[2]);
当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符:
filedis[0] 用于读管道,
filedis[1] 用于写管道
管道用于不同进程间通信。通常先创建一个管道,再通过fork函数创建一个子进程,该子进程会继承父进程所创建的管道
(1)创建管道pipe
(2)读管道read
(3)写管道write
(4)关闭管道close
实例:
#include
#include
#include
#include
#include
intmain()
{
int pipe_fd[2];
pid_t pid;
char buf_r[100];
char* p_wbuf;
int r_num;
memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
/*创建管道*/
if(pipe(pipe_fd)<0)
{
printf("pipe createerror\n");
return -1;
}
/*创建子进程*/
if((pid=fork())==0) //子进程 OR 父进程?
{
printf("\n");
close(pipe_fd[1]);
sleep(2); /*为什么要睡眠*/
if((r_num=read(pipe_fd[0],buf_r,100))>0)
{
printf( "%d numbers read from the pipe is%s\n",r_num,buf_r);
}
close(pipe_fd[0]);
exit(0);
}
else if(pid>0)
{
close(pipe_fd[0]);
if(write(pipe_fd[1],"Hello",5)!=-1)
printf("parent write1Hello!\n");
if(write(pipe_fd[1],"Pipe",5)!=-1)
printf("parent write2Pipe!\n");
close(pipe_fd[1]);
sleep(3);
waitpid(pid,NULL,0); /*等待子进程结束*/
exit(0);
}
return 0;
}
v 管道通讯是单向的,有固定的读端和写端。
v 数据被进程从管道读出后,在管道中该数据就不存在了。
v 当进程去读取空管道的时候,进程会阻塞。
v 当进程往满管道写入数据时,进程会阻塞。
v 管道容量为64KB
#define PIPE_BUFFERS 16
#include/linux/pipe_fs_i.h)
必须在系统调用fork( )前调用pipe( ),否则子进程将不会继承文件描述符
3.有名管道
有名管道和无名管道基本相同,但也有不同点:无名管道只能由父子进程使用;但是通过有名管道,不相关的进程也能交换数据。
#include
#include
int mkfifo(const char * pathname, mode_tmode)
pathname:FIFO文件名
mode:属性(见文件操作章节)
一旦创建了一个FIFO,就可用open打开它,一般的文件访问函数(close、read、write等)都可用于FIFO
v 创建管道mkfifo
v 打开管道open
v 读管道read
v 写管道write
v 关闭管道close
v 删除管道unlink
实例:
fifo_write.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineFIFO_SERVER "/tmp/myfifo"
main(intargc,char** argv)
{
int fd;
char w_buf[100];
int nwrite;
/*打开管道*/
fd=open(FIFO_SERVER,O_WRONLY|O_NONBLOCK,0);
if(argc==1)
{
printf("Please sendsomething\n");
exit(-1);
}
strcpy(w_buf,argv[1]);
/* 向管道写入数据 */
if((nwrite=write(fd,w_buf,100))==-1)
{
printf("The FIFO hasnot been read yet.Please try later\n");
}
else
printf("write %s to theFIFO\n",w_buf);
}
fifo_read.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define FIFO"/tmp/myfifo"
main(intargc,char** argv)
{
char buf_r[100];
int fd;
int nread;
/* 创建管道 */
if((mkfifo(FIFO,O_CREAT|O_EXCL)<0)&&(errno!=EEXIST))
printf("cannot createfifoserver\n");
printf("Preparing for readingbytes...\n");
memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
/* 打开管道 */
fd=open(FIFO,O_RDONLY|O_NONBLOCK,0);
if(fd==-1)
{
perror("open");
exit(1);
}
while(1)
{
memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
if((nread=read(fd,buf_r,100))==-1)
{
if(errno==EAGAIN)
printf("no datayet\n");
}
printf("read %s fromFIFO\n",buf_r);
sleep(1);
}
pause(); /*暂停,等待信号*/
unlink(FIFO); //删除文件
}
注意点:管道使用和文件操作的区别?
FIFO文件在使用上和普通文件有相似之处,但是也有不同之处:
Ø 读取fifo文件的进程只能以”RDONLY”方式打开fifo文件。
Ø 写fifo文件的进程只能以”WRONLY”方式打开fifo
Ø fifo文件里面的内容被读取后,就消失了。但是普通文件里面的内容读取后还存在。