linux进程间通信学习

最近学习了linux进程间通信，写下些心得。

(1)管道通信;pipe（p_fd[]）创建管道，fd[0]用于读，fd[1]用于写，这是有亲缘关系的管道做法，也就是在不同进程间具有亲子关系，没有读管道的存在，写管道讲不再有意义，向管道中写入数据的进程将受到内核传来的SIFPIPE信号，应用程序可以处理也可以忽略。写管道不具有原子性，也就说当管道缓冲区具有空闲区域时，写进程将会试图往管道中写入数据，读进程不读出数据，将会是写进程一直阻塞。我们可以用read,write来读取。

除了管道意外，还可以用popen,pclose函数来代替。popen先fork,然后再exec执行参数cmdstring,一般是shell文件的命令，返回一个文件指针，再根据参数type来决定，如果是可读的，将文件指针定位到cmdstring的标准输出，如果是可写的，则定位到标准输入。比如popen（cmd,w）再通过fget（buf,size,stdin）来输入信息。

命名管道用来描述没有亲缘关系的管道,也成为fifo管道。int mkfifo（const char *pathname, mode_t mode）pathname是创建成功以后的管道名，管道仅需要创建而不需要打开，因为使用它们的进程通过继承获得了管道的文件描述符，命名管道与进程没有关系，使用open函数打开，再使用write,read进行操作。

（2）内存映射；允许不同的进程之间通过共享的文件进行通信，内存映射不同于共享内存，内存映射在文件和进程间建立起了关系，linux把被映射的文件分成许多页块，然后复制它们进程的虚存页，通过进程的虚地访问文件的内存。每次需要访问的时候都使用mmap函数，返回的空指针是你设置好的数据结构，比如往内存中写入一定数据结构的数据，那么先mmap这个文件，然后往这个指向共享内存的指针写入数据，操作完毕后解除文件映射，使用munmap函数，将内存中的数据写入磁盘，另一进程使用mmap函数访问这个磁盘，映射到内存，取出数据。有亲缘关系的进程则不需要再次映射。

（3）消息队列;消息队列是消息的链表，有唯一的id号存在内核中，所以每创建一个消息队列都需要唯一的key，生成key的是key_t ftok（char *pathname, int proid）,proid为项目的id，也可以理解为序列号,必须是非0的整数，这个key是用来获取IPC对象的标示符（ID），先生成key，再用函数msgget创建或返回参数key对应队列的标示符，int msgget(key, msgflag),msgsnd函数发送一个消息到有msgid标示所对应的消息队列中，msgrcv从消息队列中取数据，msgctl函数对队列进行各种控制操作，msgid_ds，是队列结构，可用于删除时，msgid_ds不需要参数。

（4）共享内存；共享内存是内存块方式的数据段，其长度为系统参数限制内任意长度，对它的访问与通常的数组类似，不具备锁机制，所以最好结合信号灯以保证数据的一致性。先生成key，在创建共享内存，shmget，再使用函数shmat把shmid标示符的共享内存连接到调用进程的整数段中。参数shmaddr设置为0标示进程内数据段的地址由系统选择。shmdt接触共享内存与调用进程数据段的联系。shmctl对共享内存进行各种控制操作。

（5）信号量；对共享资源的限制机制，当申请资源时，信号量减一，当释放资源时，信号量加一，创建key,创建信号集，semget,再创建信号量，sebuf,sebuf决定了semop的自动具体操作，就是加1，减一的自动操作，所以一般有两个信号量，一个用来加1，一个用来减1，通过semop函数进行操作，使用while表示申请或释放资源中，semctl可用于删除信号灯。在对资源进行操作时，semop()...semop()完成。

另外的一种方法是socket，这个留到socket篇再讲。