LINUX进程间通信

linux中ipc机制
Linux IPC（Inter-Process Communication）机制
1、什么是IPC
Inter-Process Communication，即进程间通信，是操作系统中提供的一种机制，它允许多个进程在没有同时运行的情况下，能够进行通信、协作和共享数据。

Linux提供了五种IPC机制：信号量、管道、消息队列、共享内存、Socket。

2、信号量
信号量是用于同步的一种技术，它主要用于解决两个以上进程同时访问同一资源的问题，即资源竞争问题。

信号量是一个计数锁，可以用它来保护共享资源，它可以阻止多个进程同时进入临界区，以保护临界资源。

3、管道（pipe）
管道的创建是由内核完成的，管道是一种半双工的通信方式，它具有一端数据输入，另一端负责数据输出。

管道只能用于具有公共祖先的两个进程之间的通信。

4、消息队列
消息队列是一种异步的IPC机制，它允许多个进程之间在内核中传递消息。

消息队列在缓存中存储消息，如果消息队列满了，则写入消息失败，如果消息队列空了，则读取消息失败。

5、共享内存
共享内存是一种实时的IPC机制，它比消息队列的通信速度快得
多，因为它不需要内核处理。

共享内存可用于多个进程之间的共享数据，这样多个进程可以访问该共享内存区域的数据，从而减少数据传输时间。

6、 Socket
Socket是一种进程间通信技术，它允许两个或多个进程之间通过网络进行通信。

Socket也可以用作本地进程间的通信，它在多个不同的操作系统中可以使用，甚至可以在不同操作系统之间通信。

详解linux进程间通信-消息队列前⾔：前⾯讨论了信号、管道的进程间通信⽅式，接下来将讨论消息队列。

⼀、系统V IPC 三种系统V IPC：消息队列、信号量以及共享内存（共享存储器）之间有很多相似之处。

每个内核中的 I P C结构（消息队列、信号量或共享存储段）都⽤⼀个⾮负整数的标识符( i d e n t i f i e r )加以引⽤。

⽆论何时创建I P C结构（调⽤m s g g e t、 s e m g e t或s h m g e t） ,都应指定⼀个关键字（k e y），关键字的数据类型由系统规定为 k e y _ t，通常在头⽂件< s y s / t y p e s . h >中被规定为长整型。

关键字由内核变换成标识符。

以上简单介绍了IPC，对接下来介绍的消息队列、信号量和共享内存有助于理解。

⼆、消息队列 1、简介 消息队列是消息的链接表 ,存放在内核中并由消息队列标识符标识。

我们将称消息队列为“队列”，其标识符为“队列 I D”。

m s g g e t⽤于创建⼀个新队列或打开⼀个现存的队列。

m s g s n d⽤于将新消息添加到队列尾端。

每个消息包含⼀个正长整型类型字段，⼀个⾮负长度以及实际数据字节（对应于长度），所有这些都在将消息添加到队列时，传送给 m s g s n d。

m s g r c v⽤于从队列中取消息。

我们并不⼀定要以先进先出次序取消息，也可以按消息的类型字段取消息。

2、函数介绍ftok函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);//“/home/linux” , 'a'功能：⽣成⼀个key(键值)msgget函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int msgflg);功能：创建或取得⼀个消息队列对象返回：消息队列对象的id 同⼀个key得到同⼀个对象格式：msgget(key,flag|mode);flag:可以是0或者IPC_CREAT(不存在就创建)mode:同⽂件权限⼀样msgsnd函数int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);功能：将msgp消息写⼊标识为msgid的消息队列msgp：struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */消息的类型必须>0char mtext[1]; /* message data */长度随意};msgsz：要发送的消息的⼤⼩不包括消息的类型占⽤的4个字节msgflg：如果是0 当消息队列为满 msgsnd会阻塞如果是IPC_NOWAIT 当消息队列为满时不阻塞⽴即返回返回值：成功返回id 失败返回-1msgrcv函数ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);功能：从标识符为msgid的消息队列⾥接收⼀个指定类型的消息并存储于msgp中读取后把消息从消息队列中删除msgtyp：为 0 表⽰⽆论什么类型都可以接收msgp：存放消息的结构体msgsz：要接收的消息的⼤⼩不包含消息类型占⽤的4字节msgflg：如果是0 标识如果没有指定类型的消息就⼀直等待如果是IPC_NOWAIT 则表⽰不等待msgctl函数int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);msgctl(msgid,IPC_RMID，NULL);//删除消息队列对象 程序2-2将简单演⽰消息队列： --- snd.c ---#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;}Msg;int main(){key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|O_WRONLY|0777);if(msgid<0){perror("msgget error!");exit(-1);}Msg m;puts("please input your type name age:");scanf("%ld%s%d",&m.type,,&m.age);msgsnd(msgid,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0);return0;} --- rcv.c ---#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;}Msg;int main(){key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,O_RDONLY);if(msgid<0){perror("msgget error!");exit(-1);}Msg rcv;long type;puts("please input type you want!");scanf("%ld",&type);msgrcv(msgid,&rcv,sizeof(rcv)-sizeof(type),type,0);printf("rcv--name:%s age:%d\n",,rcv.age);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);return0;} 运⾏演⽰： 三、详解ftok函数　ftok根据路径名，提取⽂件信息，再根据这些⽂件信息及project ID合成key，该路径可以随便设置。

linux dbus协议标准
DBus（D-Bus）是Linux系统下的一种进程间通信协议，它允许应用程序在系统级别进行通信。

DBus协议是一种基于消息传递的协议，类似于Unix中的Unix Domain Sockets。

DBus协议定义了一组标准的消息格式和消息传递规则，以确保不同应用程序之间的通信能够正常进行。

DBus协议标准包括以下几个方面：
1. 消息格式：DBus消息由一系列字节组成，其中包括消息类型、消息ID、目标地址、数据长度和数据内容等信息。

DBus消息分为三种类型：消息、方法调用和方法响应。

2. 消息传递规则：DBus协议规定了消息传递的规则，包括消息的发送和接收顺序、消息的传递方式、消息的传递超时时间等。

DBus协议还规定了一些特殊情况下的消息传递规则，如消息的重复发送和接收等。

3. 地址和对象路径：DBus协议中的消息是通过地址和对象路径来指
定目标应用程序或对象的。

DBus地址分为两种类型：名称和ID。

DBus 对象路径是指应用程序或对象在系统中的路径，通常由多个部分组成。

4. 认证和授权：DBus协议中的应用程序可以通过认证和授权机制来保护通信的安全性。

DBus协议提供了一些认证和授权机制，如基于密码的认证和基于权限的授权等。

5. 错误处理：DBus协议中的应用程序可以通过错误处理机制来处理通信中的错误。

DBus协议提供了一些错误处理机制，如消息丢失和消息重复等。

总之，DBus协议是Linux系统下的一种重要的进程间通信协议，它定义了一组标准的消息格式和消息传递规则，以确保不同应用程序之间的通信能够正常进行。

linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点Linux进程间通讯的方式有多种，其优缺点也不尽相同，接受者依赖发送者之时间特性可承载其优端。

下面就讨论几种典型的方式：1、管道（Pipe）：是比较传统的方式，管道允许信息在不同进程之间传送，由一端输入，另一端输出，提供全双工式劝劝信息传送，除此之外，伺服端也可以将其服务转换为管道，例如说Web服务程序。

管道的优点：简单易懂、可靠、灵活、容易管理，可以控制发送端和接收端的信息流量。

管道的缺点：线程之间的信息量不能太大，也只能在本机上使用，不能通过网络发送信息。

2、消息队列（Message queue）：消息队列主要应用在大型网络中，支持多种消息队列协议，广泛用于在远程机器上的进程间的交互、管理进程间的数据和同步问题。

消息队列的优点：主要优点是这种方式可以将消息发送给接收端，然后接收端可以从距离发送端远的地方网络上接收消息，通过消息队列可以较好的管理和控制进程间的数据流量和同步问题。

消息队列的缺点：缺点是消息队里的管理复杂，并且有一定的延迟，而且它使用时应避免共享内存，对于多处理器和跨网络环境， TCP 传输数据时也比不上消息队列的传输效率高。

3、共享内存（Share Memory）：是最高效的进程间通信方式，也是最常用的，它使进程在通信时共享一个存储地址，双方都可以以该存储地址作为参数进行读写操作。

共享内存的优点：实现高性能，数据同步操作快、数据可以高速传输，可以解决多处理器以及跨网络环境的通信。

共享内存的缺点：由于进程间直接使用物理内存，没有任何保护，所需要使用较复杂的同步机制来完成数据的可靠传输。

总的来说，每种进程通讯方式都有各自的优缺点，不同的系统需求也许需要多种方案的相互配合才能有效的处理系统间通信的问题。

系统设计者应根据具体系统需求，选择合适的进程通信方式来实现更好的进程间通信。

第1篇一、实验目的1. 理解进程通信的概念和原理；2. 掌握进程通信的常用机制和方法；3. 能够使用进程通信机制实现进程间的数据交换和同步；4. 增强对操作系统进程管理模块的理解。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C3. 开发环境：GCC三、实验内容1. 进程间通信的管道机制2. 进程间通信的信号量机制3. 进程间通信的共享内存机制4. 进程间通信的消息队列机制四、实验步骤1. 管道机制（1）创建管道：使用pipe()函数创建管道，将管道文件描述符存储在两个变量中，分别用于读和写。

（2）创建进程：使用fork()函数创建子进程，实现父子进程间的通信。

（3）管道读写：在父进程中，使用read()函数读取子进程写入的数据；在子进程中，使用write()函数将数据写入管道。

（4）关闭管道：在管道读写结束后，关闭对应的管道文件描述符。

2. 信号量机制（1）创建信号量：使用sem_open()函数创建信号量，并初始化为1。

（2）获取信号量：使用sem_wait()函数获取信号量，实现进程同步。

（3）释放信号量：使用sem_post()函数释放信号量，实现进程同步。

（4）关闭信号量：使用sem_close()函数关闭信号量。

3. 共享内存机制（1）创建共享内存：使用mmap()函数创建共享内存区域，并初始化数据。

（2）映射共享内存：在父进程和子进程中，使用mmap()函数映射共享内存区域。

（3）读写共享内存：在父进程和子进程中，通过指针访问共享内存区域，实现数据交换。

（4）解除映射：在管道读写结束后，使用munmap()函数解除映射。

4. 消息队列机制（1）创建消息队列：使用msgget()函数创建消息队列，并初始化消息队列属性。

（2）发送消息：使用msgsnd()函数向消息队列发送消息。

（3）接收消息：使用msgrcv()函数从消息队列接收消息。

（4）删除消息队列：使用msgctl()函数删除消息队列。

简述linux中进程间各种通信方式特点Linux中进程间通信方式有多种，包括管道，命名管道，消息队列，信号量，共享内存和套接字。

每种通信方式都有自己的特点和适用场景。

一、管道1. 特点：- 管道是最简单的进程间通信方式之一，只能用于具有父子关系的进程间通信。

- 管道是一个单向通道，数据只能在一个方向上流动。

- 管道的容量有限，在写度满之前，读进程阻塞；在读度空之前，写进程阻塞。

2. 使用场景：- 父子进程之间需要进行简单的数据传输。

二、命名管道1. 特点：- 命名管道是一种特殊类型的文件，可以实现不相关进程的通信。

- 命名管道是半双工的，只能在一个方向上传输数据。

- 命名管道是顺序读写的，进程可以按照顺序读取其中的数据。

2. 使用场景：- 不相关的进程需要进行数据传输。

- 需要按照顺序进行传输的场景。

三、消息队列1. 特点：- 消息队列是一组消息的链表，具有特定的格式和标识符。

- 消息队列独立于发送和接收进程的生命周期，可以实现不相关进程间的通信。

- 消息队列可以根据优先级进行消息的传输。

2. 使用场景：- 需要实现进程间相对复杂的数据传输。

- 数据传输具有优先级。

四、信号量1. 特点：- 信号量是一个计数器，用于实现多个进程之间的互斥和同步。

- 信号量有一个整数值，只能通过定义的操作进行访问。

- 信号量可以用于控制临界区的访问次数。

2. 使用场景：- 多个进程需要共享公共资源。

- 需要进行互斥和同步操作。

五、共享内存1. 特点：- 共享内存是一块可以被多个进程共同访问的内存区域。

- 共享内存是最快的进程间通信方式，因为数据不需要在进程之间拷贝。

- 共享内存需要通过同步机制（如信号量）进行互斥访问。

2. 使用场景：- 需要高效地进行大量数据传输。

- 数据读写频繁，需要最小化数据拷贝的开销。

六、套接字1. 特点：- 套接字是一种网络编程中常用的进程间通信方式。

- 套接字支持不同主机上的进程进行通信。

linux高级面试题Linux是一种开源的操作系统，广泛应用于服务器领域。

作为一个高级Linux工程师或运维人员，你可能会面试到一些比较复杂的问题。

本文将为你整理一些常见的Linux高级面试题，帮助你准备应对面试挑战。

1. 请解释什么是进程间通信（IPC）？常用的IPC机制有哪些？进程间通信是指不同进程之间进行信息交换和共享资源的机制。

常用的IPC机制包括管道、命名管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字等。

2. 请解释什么是Linux文件系统？Linux文件系统是用于组织和管理文件和文件夹的一种方法。

它可以将文件存储在磁盘上，并提供对文件的读写和访问权限控制。

常见的Linux文件系统包括ext2、ext3、ext4和XFS等。

3. 如何在Linux中查看进程的资源占用情况？可以使用top命令或者htop命令来实时监控进程的资源占用情况。

使用ps命令可以列出所有进程，并查看它们的PID、内存占用、CPU 占用等信息。

4. 如何在Linux中查找一个文件？可以使用find命令来在指定的目录中递归查找文件。

例如，使用“find /path/to/directory -name filename”来查找指定目录下名为filename 的文件。

5. 如何在Linux中设置定时任务？可以使用crontab命令来设置定时任务。

使用“crontab -e”命令编辑定时任务配置文件，并使用特定的时间和命令来指定定时任务的执行条件。

6. 请解释什么是软链接和硬链接？它们之间有什么区别？软链接（符号链接）是一个指向另一个文件或目录的特殊文件，类似于Windows中的快捷方式。

硬链接是指多个文件共享同一个inode，它们对应的实际文件内容是相同的。

软链接可以跨文件系统进行链接，而硬链接只能在同一个文件系统内进行链接。

当原始文件被删除时，软链接将失效，而硬链接仍然可以访问原始文件内容。

7. 如何查看Linux系统的硬件信息？可以使用dmidecode命令来查看Linux系统的硬件信息。

Linux进程间通信（七）：消息队列msgget（）、msgsend（）、msgrcv（）。

下⾯来说说如何⽤不⽤消息队列来进⾏进程间的通信，消息队列与命名管道有很多相似之处。

有关命名管道的更多内容可以参阅我的另⼀篇⽂章：⼀、什么是消息队列消息队列提供了⼀种从⼀个进程向另⼀个进程发送⼀个数据块的⽅法。

每个数据块都被认为含有⼀个类型，接收进程可以独⽴地接收含有不同类型的数据结构。

我们可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。

但是消息队列与命名管道⼀样，每个数据块都有⼀个最⼤长度的限制。

Linux⽤宏MSGMAX和MSGMNB来限制⼀条消息的最⼤长度和⼀个队列的最⼤长度。

⼆、在Linux中使⽤消息队列Linux提供了⼀系列消息队列的函数接⼝来让我们⽅便地使⽤它来实现进程间的通信。

它的⽤法与其他两个System V PIC机制，即信号量和共享内存相似。

1、msgget()函数该函数⽤来创建和访问⼀个消息队列。

它的原型为：int msgget(key_t, key, int msgflg);与其他的IPC机制⼀样，程序必须提供⼀个键来命名某个特定的消息队列。

msgflg是⼀个权限标志，表⽰消息队列的访问权限，它与⽂件的访问权限⼀样。

msgflg可以与IPC_CREAT做或操作，表⽰当key所命名的消息队列不存在时创建⼀个消息队列，如果key所命名的消息队列存在时，IPC_CREAT标志会被忽略，⽽只返回⼀个标识符。

它返回⼀个以key命名的消息队列的标识符（⾮零整数），失败时返回-1.2、msgsnd()函数该函数⽤来把消息添加到消息队列中。

它的原型为：int msgsend(int msgid, const void *msg_ptr, size_t msg_sz, int msgflg);msgid是由msgget函数返回的消息队列标识符。

msg_ptr是⼀个指向准备发送消息的指针，但是消息的数据结构却有⼀定的要求，指针msg_ptr所指向的消息结构⼀定要是以⼀个长整型成员变量开始的结构体，接收函数将⽤这个成员来确定消息的类型。