进程间通讯（二） 无名管道 & 信号量

一、无名管道

1、无名管道是由系统控制，相对于有名管道而言的。无名管道在使用时产生，不使用时释放，并不会在系统上留下任何痕迹，所以在释放之后你并不知道哪一块被用过。

2、使用限制：和有名管道相比，有名管道可以用于任意两个进程（包括父子进程），而无名管道因为使用前没有任何标识，所以只能用于父子进程之间，没有关系的两个进程不能打开无名管道。

父子进程之间的有关系是因为子进程会拷贝父进程的文件表数组。（浅拷贝）父进程在产生子进程之前在内存开辟了一块空间，等到子进程产生以后也可以找到这块内存。

3、无名管道不是普通文件，也不是通过mkfifo创建的。

二、无名管道操作

1、创建和打开 ：pipe

   创建和打开同时进行，成功 返回0； 失败 返回-1；

   int pipe(int fd[2]); 2在这没有意义，之所以是2的原因是一个读，一个写。

   所以pipe的作用是：创建一个文件管道同时打开。 fd[0]读   fd[1]写

   调用：pipe(数组名)  [数组名提前定义下标为2个就行]

2、读：read ( fd[0],buff,sizeof) 

3、写：write ( fd[1],buff,len)

4、关闭：close( fd[0]);   close( fd[1])

   因为close只接收一个参数，所以需要关闭两次，顺序无所谓。

注意：管道文件都是半双工通讯，而无名管道创建后，父进程在fork产生子进程后两个进程只有一对读写，所以要在父子进程分别关闭读或写。

三、信号量

1、临界资源

   临界资源是一个值、资源，被访问控制。同一时刻，只能被一个进程访问的资源。例如：单核cpu,ATM机，使用时得进程访问控制有一定的秩序。

2、临界区

   临界区是一个时间段、区、操作过程。访问临界资源代码区域。(时间段：从开始到结束)

3、原子操作

   原子操作不可再分，在任何情况下都不能打断的操作。

4、内核对象

   内核对象是一种通讯方式、值的记录。内核：在系统层次下的，对象：类和对象；和结构体（类型/变量）相似。

   结构体和类的区别：结构体内是成员变量；类中有成员变量、属性、针对于成员变量的操作。

   用于对进程间通讯时，多进程能够访问同一资源的记录。

5、信号量的作用：(1)进程间同步控制，相当于记录资源能同时被多少个进程访问。

                 (2)记录资源能被进程访问的个数。

   信号量控制伪临界资源，量：访问数量的限制；和“锁”类似，不同的是锁一旦锁住不能再进，而信号量做了控制后还可以进。

   因为被访问的进程数量有限，所以在第一次生成时应同时初始化。

6、信号量的操作

   创建或获取：如果是创建，第一次生成时必须初始化；如果是获取，则不能初始化。

   减一操作：P操作(在系统上) 占用一个，总数减一 

   加一操作：V操作  清除一个，现在的总数加一

   删除操作：因为内核由对象，所以存在删除。管道、信号无删除。

7、系统提供的三个函数

   (1)创建/获取操作：int semget((key_t)key,int nsems,int semflg);

   信号量在内核维护时，不是get一次创建一个信号量，而是会创建一个信号集(多个信号量在一个内存中)，所以在内核中维护一个集合（数组）.

   (2)P/V操作：int semop(int semid, struct sembuff *buf,int lenth);

     如果操作一个，给变量取地址，大小为1。

   (3)int semctl(int semid, int pos,int cmd, /*union semun*/);