LINUX进程通信
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列举出 linux 系统中常用的进程通信机制,并对每种机制进行简单说明。
一、管道(Pipe)管道是最基本的进程间通信(IPC)机制之一,通常用于父子进程或对称多处理中的进程间通信。
它是一种命名管道,通过文件系统中的特殊文件实现。
使用管道,一个进程可以将数据发送到另一个进程,从而实现进程间的通信。
使用方法:1. pipe() 函数创建管道并将文件描述符返回给调用进程。
2. write() 函数从文件描述符向管道写入数据。
3. read() 函数从管道读取数据。
二、信号(Signal)信号是一种简单的进程间通信机制,用于通知接收进程某个事件的发生。
信号可以由系统生成(如操作系统的调度),也可以由其他进程发送。
信号通常用于通知接收进程发生错误、终止或需要执行某些操作。
使用方法:1. 发送信号:kill() 或 raise() 函数发送信号。
2. 接收信号:处理信号的函数(如信号处理程序)需要注册到进程中。
三、消息队列(Message Queue)消息队列是一种更为复杂的进程间通信机制,它允许不同进程之间发送和接收消息。
消息队列提供了一种高效、可靠的消息传递机制,适合于分布式系统中的进程间通信。
使用方法:1. mq_open() 函数创建或打开消息队列,并返回一个消息队列标识符。
2. mq_send() 和 mq_receive() 函数分别用于发送和接收消息。
四、共享内存(Shared Memory)共享内存是一种轻量级的进程间通信机制,允许多个进程共享同一块内存区域。
它适用于需要快速数据交换的进程间通信场景,如多线程或分布式系统中的进程间通信。
使用方法:1. mmap() 函数将一段虚拟地址空间映射到进程的地址空间中,实现进程间的共享内存。
2. 读写共享内存区域进行数据交换。
五、套接字(Socket)套接字是一种更为灵活的进程间通信机制,它提供了更为广泛的网络通信功能。
套接字可以是基于网络的,也可以是本地进程间的通信机制。
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。
linux线程间通信方式
Linux 线程间通信方式包括以下几种:
1. 管道通信:管道是一种半双工的通信方式,只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信,父进程创建管道,在进程间传递数据。
2. 信号通信:信号是一种异步通信方式,在进程之间传递简单的信息。
一个进程向另一个进程发送一个信号,另一个进程收到信号后就可以采取相应的操作。
3. 共享内存通信:共享内存是最快的进程间通信方式,可以将内存区域映射到多个进程的地址空间中,实现进程间数据的共享。
需要注意解决信号量、锁等同步问题。
4. 信号量通信:信号量是一种计数器,用来协调多个进程对共享资源的访问。
多个进程需要对信号量进行操作,以实现对共享资源的访问控制。
5. 消息队列通信:消息队列是一种通过消息传递来进行通信的机制,可以在进程之间传递数据块,通常用于进程间的同步和异步通信。
6. 套接字通信:套接字是基于网络通信的一种进程间通信方式,可用于同一主机上进程间通信,也可以在不同主机之间通信。
套接字是基于 TCP/IP 协议栈实现的,需要在数据传输时注意网络传输和数据结构转换等问题。
以上是 Linux 线程间通信的主要方式,开发者可以根据不同的需求和场景选择合适的方式。
linux 下进程间通过信号进行通信的具体实现过程嘿,朋友!咱们今天来聊聊 Linux 下进程间通过信号进行通信的那些事儿。
你想啊,在 Linux 的世界里,进程就像是一个个忙碌的小精灵,各自忙着自己的任务。
那它们之间要交流咋办?这时候信号就派上用场啦!比如说,一个进程就像是一个正在专心做饭的大厨,另一个进程就像是旁边等着上菜的服务员。
大厨做好一道菜,给服务员一个“上菜”的信号,这就是进程间通过信号交流的简单类比。
那具体咋实现呢?首先,得知道有哪些常见的信号。
就像不同的菜品有不同的名字一样,信号也有它自己的名字和编号。
比如说,SIGINT 表示中断信号,SIGTERM 表示终止信号。
然后呢,一个进程要给另一个进程发信号,就像大厨把做好的菜递给服务员一样,得有个传递的方法。
这时候就用到了系统提供的函数,比如 kill 函数。
咱们再深入一点,发信号的时候还得注意一些细节。
比如说,得有权限吧?不能随便一个进程都能给别的进程乱发信号,那不乱套啦?接收信号的进程也得做好准备,就像服务员得时刻准备接大厨递过来的菜一样。
它得注册信号处理函数,告诉系统收到特定信号该咋处理。
这处理方式也有讲究,是直接忽略这个信号,还是采取一些特定的动作?比如说暂停一下,或者干脆结束自己。
你说,这是不是跟我们生活中人与人之间的交流有点像?总得有个方式传递信息,还得知道收到信息后该咋办。
总之,Linux 下进程间通过信号通信,就像是一个有条不紊的小社会,每个进程都遵循着一定的规则和方式进行交流,以保证整个系统的稳定和高效运行。
所以啊,只要咱们搞清楚这些规则和方法,就能在 Linux 的世界里让进程们更好地交流合作,让我们的系统更加强大!。
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。
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终端命令的进程通信和数据传输Linux终端命令是开发人员和系统管理员在Linux操作系统上进行各种操作的基础工具。
在Linux中,进程通信和数据传输是关键的功能之一,它允许不同的进程之间相互交换信息和共享资源。
本文将介绍Linux终端命令中的进程通信和数据传输的几种方法。
一、管道(pipe)管道是Linux终端命令中最简单和最常用的进程通信方式之一。
它实际上是一个特殊的文件,用于将一个命令的输出连接到另一个命令的输入。
管道使用竖线符号(|)来表示,例如:```command1 | command2```这将把command1的输出作为command2的输入。
通过管道,可以在不创建临时文件的情况下将多个命令串联起来,实现数据的流动和传输。
二、命名管道(named pipes)命名管道是一种特殊的文件类型,用于在不相关的进程之间进行通信。
与简单管道不同,命名管道可以通过文件系统中的路径进行引用,允许任意数量的进程进行读写操作。
命名管道使用mkfifo命令进行创建,例如:```mkfifo mypipe```创建后,可以通过文件读写的方式进行进程间通信,示例:```echo "Message" > mypipecat mypipe```第一条命令将一条消息写入命名管道,第二条命令将读取并显示该消息。
三、信号(signal)信号是一种Linux终端命令中用于进程间通信的异步通知机制。
当一个进程需要通知另一个进程发生了某个事件时,可以发送一个信号。
接收信号的进程可以根据信号的类型和处理方式来做出相应的响应。
常见的信号包括中断信号(SIGINT)和终止信号(SIGTERM)。
通过kill命令可以向指定进程发送信号,例如:```kill -SIGINT PID```这将中断具有PID标识符的进程。
四、共享内存(shared memory)共享内存是一种高效的进程间通信机制,允许不同的进程访问同一块物理内存。
2013.07.06 11:10
现在LINUX使用的进程通信方式包括:
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)
管道通信:
1.单向,
2.先进先出。
一个进程在管道尾部写入。
另一个进程在管道的头部读取数据。
3数据被一个进程读出后,将被从管道中删除掉。
分类:无名管道(父子进程)和有名管道(同一系的任何两个各个进程)Pipe()创建无名管道
Int pipe (int filedis[2]) filed[0] 用来读取,filed[1]用来写数据。
即头部读,尾部写数据。
使用close 或者fclose()关闭管道
必须在系统调用fork()之前调用pipe(),否则子进程不会继承文件描述符。
无名管道和命名管道的区别
无名管道只能由父子进程之间使用
MKFIFO 创建有名管道
信号通信:UNIX中古老的通信方式
信号类型30种如SIGKILL SIGINT SIGSTOP SIGHUP
SIGINT 来自键盘的ctrl +C
处理方式:1. 忽略信号SIGKILL SIGSTOP不可以忽略掉
2.执行用户希望的动作
3.执行系统默认的动作
发送信号的函数:kill和raise kill可以向自己活着其他进程发送,但是raise只可以发送给自身进程。
int kill(pid_t pid,int signal) int raise(int signal)
Alarm 函数在未来时间产生SIGALARM,不扑捉则默认终止信号
#include<.unistd.h>
Unsigned int alarm(unsigned int seconds),经过指定的seconds秒后会产生信号SIGALARM
Pause()函数使进程等待挂起直至捕捉到一个信号
只有执行了一个信号处理函数后,挂起才结束。
信号处理的主要方法:1.使用简单的signal函数2.使用信号集函数组。
Func可能的值
1.SIG-IGN :忽略此信号
2.SIG_DFL:按照系统默认的方式处理
3.信号处理函数名:使用该函数处理
Kill -s name pid
Ps aux 查看进程号
2013 .07.07 08:00
共享内存(共享的是物理内存)
多个进程共享一部分物理内存,共享内存是共享数据的一种最快的方法
两个步骤:
1.创建共享内存使用shmget创建
2.映射共享内存
Int shmget(key_t key,int size,int shmflg) 成功返回地址,失败为-1
Int shmat(int shmid,char *shmaddr,int flag) flag一般为0,成功返回地址失败为-1 不再需要时候,需要解除映射,int shmdt(char *shmaddr)
对于*shmaddr若设置为0,则表示由系统给你新找个地址
Shmget()中的key的值为IPC_PRIV ATE,则函数将创建一块新的内存,Memset()原型void *memset(void *s, int ch, size_t n);将s 中后n 个字节(typedef unsigned int size_t)用ch 替换并返回s 。
打开创建消息队列:
Int msgget(key_t key,int msgflg )
Key:键值,我们可以有ftok()获取。
Msgflg,标志位,
返回值:与键值KEY相对应的消息队列描述字。
IPC_CREAT创建新的消息队列
IPC-EXCL 与IPC_CREAT一同使用,表示如果要创建的消息队列已经存在,则返回错误。
Ftok()函数的功能和使用,主要是为了获取对应的键值
Key_t ftok ( char *pathname ,char proj )功能:返回文件对应的键值
Pathname:文件名proj :项目名(不为0即可以)
Int msgsnd ( int msgid,struct msgbuf *msgp,int msgsz,int msgflg);
Msgp 存放消息的结构。
Msgflag 发送标志,有意义的msgflg标志为IPC_NOWAIT,指明在消息队列中没有足够的空间容纳要发送的消息时,msgsnd是否等待。
Int msgrcv ( int msgid,struct msgbuf *msgp,int msgsz,long msgtype,int msgflg)
功能简介:从msgid代表的消息队列中读取一个msgtype类型的消息,并把消息存储在msgp指向的msgbuf结构中,成功读取后,该消息在对列中被删除。
Struct msgbuf
{
Long type; /*消息的类型*/
Char mtext[1];/*消息数据的首地址*/
}
信号量:
主要用途是保护临界资源,进程可以根据它判定是否能够访问某些资源
打开/创建信号集合
Int semget ( key_t key,int nsems,int semflg)
Key值,由ftok获取
Nsems: 指定打开或创建信号集合的数目
Semflg :标识,同消息队列
对信号量进行控制:
Int semop(int semid ,struct sembuf* sops,unsigned nsops)
Semid信号量集的ID
Sops:是一个操作数组,表明要进行时很么样的操作
Nsops:sops所指向数组的元素个数。
多线程程序设计:
线程(thread)solaris是这方面的佼佼者。
与进程相比,它是一种非常“节俭”的多任务操作方式。
进程相对非常“昂贵”代价。
对于不同进程,具有独立的数据空间,进行数据的传递只能通过进程间的通信方式进行。
对于同一进程间的线程之间,共享数据空间。
多任务,并发的方式,需要使用头文件< pthread.h>链接时需要使用库libpthread.a #include<pthread.h>
Int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr,void*(*start_trn)(void),void *arg)
Tidp: 线程id
Attr:线程属性,一般设置为空
Start_rtn 线程要执行的函数
Arg: start_rtn的参数
线程的正常退出
1.线程从启动例程中返回
2.线程可以从另一个进程终止
3.线程自己调用pthread-exit函数
V oid pthread_exit(void *rval_ptr)
功能;终止调用线程
其中,rval_ptr 为线程退出返回值的指针。
2013 7.08 20:58
Int pthread_join ( pthread_t tid,void **rval_ptr)//线程等待的函数
Tid:等待退出的线程ID
Rval_ptr 线程退出的返回值的指针
线程标识函数的获取
Pthread_t pthread_self(void)
Pthread-cleanup_push 和pthread_cleanup_pop之间的程序段中的终止动作,保护之间的程序段的内存
#include<pthread.h>
V oid pthread-cleanup_push (void(*rtn)(void *),void *arg)
功能:将清除函数压入清除栈
Rtn:清除函数
Arg:清除函数的参数
V oid pthread_cleanup_pop(int execute)
功能:将清除函数弹出清除栈
参数:非0执行,0不执行。