Linux进程间通信
2017-08-18 16:24
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Linux下的进程间通信机制:大致包括:
管道
信号(在Windows上成为消息)
消息队列
共享内存
信号量
套接字(socket)
信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数);
报文(Message)队列(消息队列):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。
filedes返回两个文件描述符,filedes[0]为读端,filedes[1]为写端。创建成功返回 0
共享内存被映射到使用它的每个进程的地址空间。所以,它看起来像是另一个在进程内声明的变量。当一个进程写共享内存,所有的进程都立即知道写入的内容,而且可以访问。进程间共享内存的关系与函数间全局变量的关系相似。
当然,也可以直接使用内核的:PC_PRIVATE
IPC_PRIVATE和ftok的比较
函数解析:
shmget 用来创建共享内存(成功创建,返回一个共享ID):
key是由ftok()函数生成的唯一关键字,用来标识该段内存,
size参数指定需要的内存字节数
shmflg:内存操作方式,有读/写两种
把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间
shmid:共享内存ID
shmaddr:指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置,直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置
shmflg : SHM_RDONLY:为只读模式,其他为读写模式
从程序中分离一块共享内存:
首先得先执行write , 因为shmget这个函数创建共享内存区域。IPC_CREAT这个参数是代表不存在则创建,所以第二次执行的话需要去掉这个参数。
ipcs:查看当前共享资源。
当然也可以释放指定的共享内存:
这里0是shimd的值
管道
信号(在Windows上成为消息)
消息队列
共享内存
信号量
套接字(socket)
一、基本概念
管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数);
报文(Message)队列(消息队列):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。
二、管道实例:
类似于水管,在两个进程之间用来传递数据。管道是半双工的,而且只能在共同父进程的进程之间使用。int pipe ( int filedes[2] );
filedes返回两个文件描述符,filedes[0]为读端,filedes[1]为写端。创建成功返回 0
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <string.h> int main() { int fd[2]; pid_t pid; char buf[64] = "i'm parent process!!\n"; //父进程要写入管道的内容 char line[64]; if (0 != pipe(fd)) //创建管道 { fprintf(stderr,"Fail to create pipe!"); return 0; } pid = fork(); if (pid < 0) { printf("fork failed!"); return 0 ; } else if(0 == pid) { close(fd[0]); //关闭读管道,使父进程只能写 write(fd[1],buf,strlen(buf)); close(fd[1]); //关闭写管道 } else { close(fd[1]); //关闭写管道 read(fd[0],line,64); //只能读 printf("DATA From Parents:%s",line); close(fd[0]); } return 0; }
三、共享内存
共享内存:进程需要可以被其他进程浏览的内存块。希望访问这个内存块的其他进程请求对它的访问,或由创建它的进程授予访问内存块的权限。可以访问特定内存块的所有进程对它具有即时可见性。共享内存被映射到使用它的每个进程的地址空间。所以,它看起来像是另一个在进程内声明的变量。当一个进程写共享内存,所有的进程都立即知道写入的内容,而且可以访问。进程间共享内存的关系与函数间全局变量的关系相似。
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg); void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg); int shmdt(const void *shmaddr); ftok():系统建立IPC通讯 (消息队列、信号量和共享内存) 时必须指定一个ID值。通常情况下,该id值通过ftok函数得到
当然,也可以直接使用内核的:PC_PRIVATE
IPC_PRIVATE和ftok的比较
函数解析:
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
shmget 用来创建共享内存(成功创建,返回一个共享ID):
key是由ftok()函数生成的唯一关键字,用来标识该段内存,
size参数指定需要的内存字节数
shmflg:内存操作方式,有读/写两种
把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
shmid:共享内存ID
shmaddr:指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置,直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置
shmflg : SHM_RDONLY:为只读模式,其他为读写模式
从程序中分离一块共享内存:
int shmdt(const void *shmaddr);
创建共享内存并向其中写入数据:
#include <stdio.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <string.h> int main() { int shmid; char *ptr; char *shm_str = "string in 0X90"; shmid = shmget(0x90,1024,SHM_W|IPC_CREAT|SHM_R|IPC_EXCL); //创建共享内存(我们已经指定了0x99这段内存,所以无需调用ftok()函数获得标志) if (-1 == shmid) { perror("create share memory failed!"); } ptr = (char *)shmat(shmid,0,0); //通过共享内存ID获取共享地址内存 if ((void *) -1 == ptr) perror("get share memory"); strcpy(ptr,shm_str); shmdt(ptr); return 0; }
读取数据:
#include <stdio.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> int main() { int shmid; char *ptr; shmid = shmget(0x90,1024,SHM_W|SHM_R|IPC_EXCL); //创建共享内存 if (-1 == shmid) { perror("create share memory!"); } ptr = (char *)shmat(shmid,0,0); //通过共享内存ID获取共享地址内存 if ((void*) -1 == ptr) perror("get share memory failed"); printf("string int share memeory : %s\n",ptr); shmdt(ptr); return 0; }
首先得先执行write , 因为shmget这个函数创建共享内存区域。IPC_CREAT这个参数是代表不存在则创建,所以第二次执行的话需要去掉这个参数。
ipcs:查看当前共享资源。
当然也可以释放指定的共享内存:
ipcrm -m 0
这里0是shimd的值
四、socket:
参考:服务器与多个用户间的通信相关文章推荐
- Linux 进程间通信 (IPC) //共享内存
- Linux进程间通信-消息队列
- linux进程间通信--管道
- Linux下进程间通信
- Linux环境进程间通信--共享内存(上)
- Linux进程间通信-命名管道
- 嵌入式 Linux环境进程间通信(一):管道
- Linux 进程间通信之信号
- Linux环境进程间通信系列(二):信号
- linux进程间通信
- Linux进程间通信笔记
- Linux进程间通信
- Linux进程间通信——信号集函数
- Linux进程间通信--信号,管道,消息队列,信号量,共享内存,socket
- Linux进程间通信(IPC)
- Linux进程间通信——使用消息队列
- Linux进程间通信——使用匿名管道
- linux 进程间通信
- linux系统的进程间通信有哪几种方式
- Linux环境进程间通信---管道通信(2)