linux进程间通讯（IPC)学习整理

Linux进程通讯机制学习整理

一、为什么进程间需要通讯？

1.数据传输：

一个进程需要将他的数据发送给另一个进程（生产者与消费者关系）；

2.资源共享：

多个进程间共享同样的资源（均是消费者）

3.通知事件：

一个进程需要向另一个进程发送消息，通知他发生了某种事情（类似上级对下级发送命令）

4.进程控制：

一个进程希望控制另一个进程的执行。

二、linux进程通讯发展史。

linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD（加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心）在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“system V IPC”，通信进程局限在单个计算机内；后者则跳过了该限制，形成了基于套接口（socket）的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来。

三、linux进程间通讯方式分类

（1）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)

四、通讯方法详述与编程方法

 管道

分为有名管道与无名管道。

无名管道（pipo)

特点：

1)只能用于血缘关系的进程间；

2)属于半双工通讯模式，有固定的读端与写端，数据只能向一个方向移动；

3)是一种特殊的文件，存在于内存中，不能通过路径访问，但可通过read\write对其操作，为了保证父子进程都有操作无名管道的一对文件描述符，必须在创建子进程前创建无名管道。

编程

函数pipe();

头文件	#include<unistd.h>
函数原型	Int pipe(int fd[2])
函数传入值	fd[2]:管道的两个文件描述符
函数返回值	如果系统调用成功， 返回0。如果系统调用失败返回-1： errno=EMFILE(没有空亲的文件描述符）  EMFILE（系统文件表已满）  EFAULT（fd数组无效）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注意：fd[0]用于读取管道，fd[1]用于写入管道。该函数创建的管道的两端处于一个进程中间，在实际应用中没有太大意义，因此，一个进程在由pipe()创建管道后，一般再fork一个子进程，

然后通过管道实现父子进程间的通信（因此也不难推出，只要两个进程中存在亲缘关系，这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先，都可以采用管道方式来进行通信）。一般文件的I/O函数

都可以用于管道，如close、read、write等等。

举例说明：在父进程中通过无名管道写入数据，子进程读出。

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	int fd[2];
	pid_t pid;	
	char buff[20]={0};
	int num =0;
	int err;
	
	err = pipe(fd);//创建无名管道
	if(err<0)
	{
		printf("pipe creat err\n");
		return -1;
	}
	
	if((pid=fork()) == 0)
	{
		close(fd[1]);//关闭写
		sleep(5);//等待有数据写入
		printf("\n");
		num = read(fd[0],buff,100);
		if(num)
		{
			printf("read_num=%d, %s\n",num,buff);
		}
		close(fd[0]);
		exit(0);
		
	}
	else if(pid>0)
	{
		close(fd[0]);
		if(write(fd[1],"hello word",11)!=-1)
		{
			printf("parent write:hello word\n");
		}
		close(fd[1]);
		waitpid(pid,NULL);//等待子进程结束
		exit(0);
	}
	
	return 0;
}

运行结果