四种方式
- 管道（仅有血缘关系的使用）
- 信号 （开销小）
- 套接字
- 共享映射区
一、管道
linux下文件类型共七种：
普通，目录，软链接
字符，块，管道，套接字-----伪文件，不占用磁盘，仅占用内存缓冲区。
管道需要保证单向流通，不能有第三方连通管道
1.1 管道的特点
- 由两个文件描述符引用，一个表示读，一个表示写
- 规定数据从写端流向读端
- 由环形队列实现，借助内存缓冲区（大小4k），因此读取后就消失
- 无论匿名还是有名，读取之后数据就会消失
弊端
- 不能自己读自己写
- 每个数据只能读取一次
- 半双工通信，单向流动
- 只能在有公公祖先的进程使用管道
1.2 PIPE（）
int pipe(int pipefd[2])
//参数fd[0]读端 fd[1]写端
//成功返回0，失败-1
例子
int fd[2];
pipe(fd);
pid_t pid=fork();
char buf[1024];
//每个进程都有读写两端连接管道
if(pid>0){
close(fd[0]);//关闭读
write(fd[1],"hello",strlen("hello"));//父亲写
close(fd[1]);
}
else{
close(fd[1]);//关闭写
ret=read(fd[0],buff,sizof(buff));//儿子读
}
1.3 管道读写行为
读
如果管道中无数据
- 若写端全部关闭，read返回0；
- 若写端未关闭，则阻塞（让出cpu）
写
如果读端关闭，则异常终止
如果读端未关闭
- 管道已满，write阻塞
- 未满，正常读写
1.4 有名管道FIFO（创建管道文件）
//命令行
mkfifo filename
#include
//库函数，man 3 mkfifo
int mkfifo(char * filename,mode_t mode);
1.4.1 实例，搭配sprintf使用
用sprintf将要写的数据存储
//1.创建fifo文件，mkfifo myfifo
//2.编写两个.c文件，相当于两个无血缘关系的进程
//fifo_w：
char buf[4096];
int fd=open("myfifo",O_WRONLY);
while(1){
sprintf(buf,"hello fifo %d\n",i++);
write(fd,buf,strlen(buf));
sleep(1);
}
//fifo_r:
char buf[4096];
int fd=open("myfifo",O_RDONLY);
while(1){
len=read(fd,buf,sizeof(buf));
write(STDOUT_FILENO,buf,len);
sleep(1);
}
二、存储映射mmap
将磁盘映射到内存,即可以通过指针来操作文件，操作的目标还是文件所以可以无血缘通信
/*
void*指任意返回类型，用任何指针都可以
addr:一般填NULL，表示系统自己分配映射地址
length：<文件大小，否则会出总线错误
prot：共享映射区读写属性 PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ | PROT_WRITE
flags：标注共享内存属性 MAP_SHARED、MAP_RIVATE
offset：偏移位置，需要是4k的整数倍
return：映射的首地址
MAP_FAILED.errno
*/
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
案例
char * c=mmap(xxxxx);
strcpy(c,"hello");
2.1 munmap
int munmap(void *addr, size_t len);
//释放映射区
2.2 mmap保险调用方式
- fd=open(文件名, O_RDWR);
- mmap(NULL,有效文件大小, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,0);
2.3 mmap父子间通信
int fd=open("mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
ftruncate(fd,50);
int len=lseek(fd,0,SEEK_END);
char * p=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,0);
if(p==MAP_FAILED){
perror("mmap error");
exit(1);
}
pid=fork();
if(pid==0){
strcpy(p,"i am child");
}else{
sleep(1);
strcpy(p+strlen(p),"i am father");
printf("%s",p);
wait(NULL);
}
通过读写同一个指针，来进行通信
2.3 mmap无血缘通信
//两个文件，一个读一个写，mmap_w,mmap_r
//mmap_w同上
//mmap_r:
int fd=open("mmap.txt",O_RDONLY,0644);
int len=lseek(fd,0,SEEK_END);
char * p=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,0);
printf("%s",p);
mmap内部数据可以多次读取，fifo不行
三、信号
信号产生和处理都是由内核操作
阻塞信号集：对此集合信号设置屏蔽，当屏蔽x信号之后，再收到该信号，就对该信号进行处理推后（）
未决信号集：未处理的信号
3.1 信号的处理方式
- 执行默认动作
- 忽略
- 捕捉（执行用户处理函数）
3.2 信号四要素
- 名称
- 编号
- 信号对应事件
- 信号默认处理动作
3.3 常规信号
- SIGHUP： 当用户退出shell时，由该shell启动的所有进程将收到这个信号，默认动作为终止进程。
- SIGINT：当用户按下了
- SIGQUIT：当用户按下
- SIGILL：CPU检测到基进程执行了非法指令。默认动作为终止进程并产生core文件。
- SIGTRAP：该信号由断点指令或其他trap指令产生。默认动作为终止里程并产生core文件。
- SIGABRT：调用abort函数时产生该信号。默认动作为终止进程并产生core文件。
- SIGBUS：非法访问内存地址，包括内存对齐出错，默认动作为终止进程并产生core文件。
- SIGFPE：在发生致命的运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为0等所有的算法错误。默认动作为终止进程并产生core文件
- SIGKILL：无条件终止进程。本信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为终止进程。它向系统管理员提供了可以杀死任何进程的方法。
- SIGUSR1：用户定义的信号。即程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。
- SIGSEGV：指示进程进行了无效内存访问。默认动作为终止进程并产生core文件。
- SIGUSR2：另外一个用户自定义信号，程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。
- SIGPIPE:：Broken pipe向一个没有读端的管道写数据。默认动作为终止进程。
- SIGALRM：定时器超时，超时的时间由系统调用alarm设置。默认动作为终止进程。
- SIGTERM：程序结束信号，与SIGKILL不同的是，该信号可以被阳塞和终止。通常用来要示程序正常退出。执行shell命令Kll时，缺省产生这个信号。默认动作为终止进程。
- SIGSTKFLT： Linux 早期版本出现的信号，现仍保留向后兼容。**默认动作为终止进程。（不用）
- SIGCHLD：子进程状态发生变化时，父进程会收到这个信号。默认动作为忽略这个信号。
- SIGCONT：如果进程已停止，则使其继续运行。默认动作为继续/忽略。
- SIGSTOP：停止进程的执行。信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为暂停进程。
- SIGTSTP：停止终端交互进程的运行。按下
3.4 alarm
设置定时器，结束后向进程发送SIGALARM，结束进程，返回0或者剩余时长，
重新调用alarm会打断当前，返回剩余时间。
因此暂停alarm使用alarm(0);
int alarm(int seconds);
3.5 信号集的操作（未决，阻塞）
3.5.1 信号集的设置
sigset_t set; //设置信号集
int sigemptyset(sigset_t * set); //清空信号集
int sigfillset(sigset_t * set); //将信号集全部置1
int sigaddset(sigset_t * set,int signum); //将某个信号加入信号集 1
int sigdelset(sigset_t *set,int signum) //将某个信号清出信号集 0
int sigismember(const sigset_t *set, int signum); //判断某个信号是否在信号集
3.5.2 sigprocmask
设置阻塞信号集
int sigprocmask(int how, const sigset_t *restrict set, sigset_t *restrict oset);
//
/*
how的取值
SIG_BLOCK 设置阻塞
SIG_UNBLOCK 取消阻塞
SIG_SETMASK 用自定义mask替换set
oldset：传出参数，旧有的mask
*/
3.5.3 sigpending
查看未决信号集
int sigpending(sigset_t *set);
//set 传出参数，查看未决信号集
案例
//设置ctrl c阻断
sigset_t set,oldset,tempset;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set,SIGINT);
int ret=sigprocmask(SIG_BLOCK,&set，&oldset);
sigpending(&tempset);
for(int i=1;i<32;i++)
if(sigismember(set,i))
putchar(1);
else
putchar(0);
3.6 信号捕捉
注册一个信号捕捉函数
#include
//该操作又signal和sigaction函数
signal(int sig, sig_t func);
int sigaction(int sig, const struct sigaction * act, struct sigaction * oact);
3.7 信号回收子进程
3.7.1 SIGCHILD
产生条件：子进程状态发生变动，包括终止暂停等
void catch_child(int signo){
wait(NULL);
return;
}
父进程执行：
struct sigaction act;
act.sa_handler=catch_child；
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags=0;
sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);
四、本地套接字
两通信者，互相创建两个socket，通过socket连接建立通信
server.c
int lfd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM / SOCK_DGRAM,0);
struct sockaddr_un addr;
/*
struct sockaddr_un{
_kernel_sa_family_t sun_family; //AF_UNIX
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; //socket文件名
};
*/
strcpy(addr.sun_path,"srv.socket");
int len=offsetof(struct sockaddr_un,sun_path)+strlen("srv.socket");
unlink("srv.socket");
bind(fd,(struct sockaddr*)&addr,len);//bind函数调用成功时，会创建一个socket，为了保证创建成功，在bind之前会调用unlink
listen(lfd,28);
while(1){
socklen_t clen=sizeof(caddr);
accept(lfd,(struct sockaddr*)&caddr,&len);
}
client.c
int cfd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM / SOCK_DGRAM,0);
struct sockaddr_un caddr,saddr;
/*
struct sockaddr_un{
_kernel_sa_family_t sun_family; //AF_UNIX
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; //socket文件名
};
*/
strcpy(caddr.sun_path,"clie.socket");
int len=offsetof(struct sockaddr_un,sun_path)+strlen("clie.socket");
unlink("clie.socket");
bind(fd,(struct sockaddr*)&addr,len);
saddr.sun_family=AF_UNIX;
strcpy(saddr.sun_path,"srv.socket");
int len=offsetof(struct sockaddr_un,sun_path)+strlen("srv.socket");
connect(cfd,(struct sockaddr*)&saddr,len);