谈谈嵌入式系统中多进程设计与进程通信

这里说的嵌入式系统，是嵌入式linux系统，嵌入式linux系统其实和电脑端的linux系统一样，作为一个系统，就不可能就跑一个程序或者任务，大多都会有好几个进程，这样的话就会用到进程间的通信功能；常用的进程间通信主要有以下几种方式：

1. 消息队列；

2. socket（本地socket和INET socket）

3.管道（有名管道和无名管道）

4.信号

5.共享内存

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以上5中方式，其中信号、共享内存其实不是严格意义上的进程间通信，信号一般用于通知，并没有携带数据；共享内存，一般是用于共享大块数据（比如视频数据等），这个也不是单独使用的，一般需要结合其他的方式，进行标志同步（数据准备好了，告你来取吧~）；那么剩下的三种方式，我们来分析一下其优劣。

消息队列：消息队列属于比较轻量级的通讯，消息属于一对一交互，数据量一般不会太大，消息接收可以设置阻塞或者非阻塞；使用消息队列通讯时，不能用select做IO复用；如果系统下的多个程序的框架有一对多的情况，那么就不适合用消息队列了。

管道：管道分为有名管道和无名管道，无名管道一般是用于父子进程间通讯用，不能在两个独立启动的可执行程序中使用；有名字管道，从其名字上就可以看出，创建时，会指定一个名字，然后创建后，会在指定的路径下生成一个管道文件，两个程序可以使用其进行通讯，管道是可以使用select监听，实现IO复用的。但是管道只能一对一的通信，不适用于多个进程间的通信；

socket：socket放在最后，是想让socket作为压轴的，socket的具体使用，又可以分为下面四种方式：

1>本地 socket 数据包式通信（基于本地socket文件的UDP的方式）

2>本地 socket 数据流式通信 （基于本地socket文件的TCP的方式）

3>INET socket 数据包式通信 （基于IP、PORT的UDP）

4>INET socket 数据流式通信 （基于IP、PORT的UDP）

其中，本地socket，也是会在系统下指定的路径建一个socket的文件，基于此进行通信，其实本地socket就是基于数据队列的通信（通过查看源代码可以找到这部分），本地socket和互联网的socket通信使用是一样的，可以是面向连接的数据流通信，也可以是面向无连接的数据包方式；

后面的INET的socket通信就是大家熟悉的网络通信，如果使用这两种方式，那么你的程序不仅可以实现进程间的数据交互，还可以跨设备通信！

通信方式以及特点的分析完了，今天要谈的主要是网络编程的应用，也就是socket，其他的进程间通信方式就不多说了，主要说是socket，怎么用？什么时候用哪一个方式？主要聊聊这些。

既然用了嵌入式linux系统，那么我建议尽量不要把什么功能都放在一起，一个程序里完成，这个不利于程序的维护和扩展，尽量按照功能或者业务去分开实现，比如说设备里用到了数据采集、4G模块、平台交互等等，这就可以把数据采集单独放在一个程序里去处理，4G模块的上网、断网重连维护、通话、短信等放在一个程序里，平台交互一般是和服务器通信，涉及到协议的打包与解包，也单独一个程序处理；这样互相独立，很方便扩展，也便于查找问题。下面接着说socket，既然系统间分了几个程序，那么他们之间是需要通信的，通信方式有以下三个方式：

1.点对点，每个，模块间都相互建立通讯，很显然，这种方式不利于功能扩展，通信太多；

 

2.类似于C/S模型，这种扩展是没问题，但是不同“客户端”之间通信就比较麻烦了，每次都需要“服务端”去转发数据。

3.星形架构，这种还是比较合理的，既满足了扩展性，也满足了不同模块间的数据通信；

 接下来，就基于这第三种架构来讲讲socket在这里的应用这里面的消息中心，是作为一个服务端， 外围模块作为客户端，注册到消息中心上面，然后这个链接方式，可以是socket的四种方式都可以，一般是用流式域套接字，内部通信，使用流式面向连接，便于模块管理，这里特别想说的是数据包式的UPD方式通信，结合其特点：面向无连接，可以用于做调试接口。这个调试接口的意思是在消息中心里，启动一个UDP的端口服务器监听，然后我们可以在做一个调试命令，一个udp客户端的小程序，在这个小程序里面，我们可以把调试相关的命令、数据获取、日志级别修改操作加进去，这样这个调试命令就可以不建连接，直接给框架里的任意一个模块发送数据，或者获取数据。还可以发送模拟数据，比如采集模块未启动，用调试命令模拟一条采集模块的数据，发送给平台交互模块，也可以透传数据给任意一个注册到消息中心的模块。

另外就是，可以在消息中心里加上INET的UDP或者TCP端口监听，这样可以在电脑上用网络调试助手连接到设备系统内部，这样很方便调试，发送调试数据。

大家可以看下 openwrt里的ubus，这里介绍的星形架构的方式，和ubus很像，这种方式很不错的。

已经是深夜了，就到这里吧，文笔不好望大家谅解，以后慢慢学习提高~

 

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