进程间通信之---管道

• 目录

  1.为啥需要进程间通信呢?

  1.1原因：

  1.2进程独立性:

          1.3.常见的进程间通信方式：

  2.管道

  2.1.匿名管道:

  2.2 管道的本质

  2.3管道的接口

  2.4从PCB的角度理解管道

  2.5代码验证

  2.6匿名管道的特性

          1.半双工：

          2.只能支持有亲缘关系的进程通信

          3.匿名管道的生命周期跟随进程

          4.管道的大小为64k

          5.管道大小

          6.原子性:

          7.阻塞属性:

          8.设置非阻塞属性：

          9.非阻塞属性(写代码验证)

  2.2命名管道:

  2.2.1.创建命名管道

          1 mkfifo命令

          2.函数创建

          3.特性:

          4.代码验证:

  ---

  1.为啥需要进程间通信呢?

  • 1.1原因：

    • 每一个进程的数据都足存储在物理内存当中，进程通过各自的进程虚拟地址空间进行访问，访问的时候，通过各自的页表的映射关系，访问到物理内存。从进程的角度看，每个进程都认为首己拥有4G的空间，至 于物力内存当中属于如何存储，页 表如何映射，进程是不清楚。 这 也造就了进程的独立行。

  • 1.2进程独立性:

    • 好处:让每- -个进程在运行的时候，都是 独立进行运行的，数据不会窜。
    • 坏处:如果两个进程之间需要数据交换，那么由于进程独立行， 就没有那么方便 了
    • 所以:进程问通信本质上是进程和进程之间交换数据的手段。

  • 1.3.常见的进程间通信方式：

    • 管道/共享内存/消息队列/信号量/信号/网络
    • 网络是最大的进程间通信方式

• 2.管道

2.1.匿名管道:

• 1.管道符号

• ps aux | grep xxx

  

• 2.2 管道的本质

• 管道在内核当中是块缓冲区， 供进程进行读写， 交换数据

  

• 2.3管道的接口

  • 1.3.1理解参数的含义
  • int pipe(int pipefd[2]);

    

    • 作用：
      • 创建匿名管道：也就是在内核创建出来一个缓冲区
    • 参数:
      • 参数为出参，也就是pipe fd的值是p ipe函数进行填充的，调用者进行使用
      • pipefd是数组，有两个元素
      • pipefd[0] :管道的读端
      • pipefd[1] :管道的写端
    • 返回值:
      • 0:创建成功
      • -1:创建失败

• 2.4从PCB的角度理解管道

  

• 2.5代码验证

  • 2.5.1、验证pipe函数：创建一个管道

    

  • 程序运行输出3，4

    

  • 查看输出参数是否是文件描述符

    

  • 查看详细信息可以看到3，4分别对应管道的读端和写端

    

  • 我们测试一下看从fd[0]读，从fd[1]中写

    

  • 可以看到读写成功

    

  • 2.5.2、结合父子进程，让父子进程进行通信

    

  • 我们发现父子近进程通信成功

    

  • 现象解释：父子进程打开内核中管道缓冲区，子进程打开一个读端一个写端，父进程打开一个读端一个写端。子进程关闭自己读端还可以写入，但是不可以读了。父进程同理。
  • 2.5.3：接下来我们关闭子进程的写端，让子进程写入，父进程关闭读端，让父进程读取。

    

  • 我们发现父进程无法读取内容