Linux系统编程实验六：进程间通信

1. IPC(Interprocess Communication)简介 (1)2. 信号通信signal (2)3. 标准流管道 (3)4. 无名管道(PIPE) (4)5. 命名管道(FIFO) (6)5.1.创建、删除FIFO文件 (6)5.2.打开、关闭FIFO文件 (7)5.3.读写FIFO (7)6. 共享内存 (8)7. 消息队列 (16)8. 信号量 (19)1.IPC(Interprocess Communication)简介Linux下的进程通信手段基本上是从UNIX平台上的进程通信手段继承而来的。

而对UNIX发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD（加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心）在进程间的通信方面的侧重点有所不同。

前者是对UNIX早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“system V IPC”，其通信进程主要局限在单个计算机内；后者则跳过了该限制，形成了基于套接口（socket）的进程间通信机制。

而Linux则把两者的优势都继承了下来UNIX进程间通信（IPC）方式包括管道、FIFO以及信号。

System V进程间通信（IPC）包括System V消息队列、System V信号量以及System V共享内存区。

Posix 进程间通信（IPC）包括Posix消息队列、Posix信号量以及Posix共享内存区。

linux进程之间的通讯主要有下面几种：1 管道pipe和命名管道：管道有亲缘关系进程间的通信，命名管道还允许无亲缘关系进程间通信2 信号signal：在软件层模拟中断机制，通知进程某事发生3 消息队列：消息的链表包括posix消息队列和SystemV消息队列4 共享内存：多个进程访问一块内存主要以同步5 信号量：进程间同步6 套接字socket：不同机器间进程通信下面是对它们的详解：·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，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。

linux系统进程间通信的方式
Linux系统进程间通信的方式有多种，其中比较常见的有管道、消息队列、信号量、共享内存和套接字等。

1. 管道：管道是一种半双工的通信方式，其本质是一块内存缓冲区。

它分为匿名管道和命名管道，匿名管道只能用于父子进程之间的通信，而命名管道则可以用于任意两个进程之间的通信。

2. 消息队列：消息队列是一种通过内核实现的进程间通信机制，其可以实现多对多的进程通信。

消息队列可以设置消息的优先级和大小，发送方通过消息队列发送消息，接收方则通过读取消息队列的方式获取消息。

3. 信号量：信号量是一种用于同步多进程共享资源的机制。

它可以用来解决多个进程同时访问共享资源时所产生的竞争问题。

通过信号量机制，进程可以申请资源、释放资源以及等待资源。

4. 共享内存：共享内存是一种高效的进程间通信方式，它允许多个进程共享同一块物理内存空间。

多个进程可以直接访问这块内存，从而实现进程间数据的快速传递。

5. 套接字：套接字是一种跨网络的进程间通信方式，它可以实现不同主机上的进程之间的通信。

套接字可以用于实现客户端和服务器的通信，也可以用于实现进程之间的通信。

总的来说，不同的进程间通信方式有不同的应用场景，开发者需要根据实际的需求选择合适的进程间通信方式。

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linux进程间通信（IPC）由以下几部分发展而来：
早期UNIX进程间通信、基于System V进程间通信、 基于Socket进程间通信和POSIX进程间通信。
UNIX进程间通信方式包括：管道、FIFO、信号。
System V进程间通信方式包括：System V消息队 列、System V信号灯、System V共享内存。
普通的Linux shell都允许重定向，而重定向使用的就是 管道。例如：
ps | grep vsftpd
管道是单向的、先进先出的、无结构的、固定大小的字 节流，它把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入 连接在一起。写进程在管道的尾端写入数据，读进程在管 道的首端读出数据。数据读出后将从管道中移走，其它读 进程都不能再读到这些数据。管道提供了简单的流控制机 制。进程试图读空管道时，在有数据写入管道前，进程将 一直阻塞。同样，管道已经满时，进程再试图写管道，在 其它进程从管道中移走数据之前，写进程将一直阻塞。
if((fp=popen(cmd,"r"))==NULL)
perror("popen");
while((fgets(buf,BUFSIZE,fp))!=NULL)
POSIX进程间通信包括：posix消息队列、posix信 号灯、posix共享内存。
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现在linux使用的进程间通信方式： （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）
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2、管道通信
必须在系统调用fork( )中调用pipe( )，否则子进 程将不会继承文件描述符。

进程间通信在Linux系统中，以进程为单位分配和管理资源。

由于保护的缘故，一个进程不能直接访问另一个进程的资源，也就是说，进程之间互相封闭。

但在一个复杂的应用系统中，通常会使用多个相关的进程来共同完成一项任务，因此要求进程之间必须能够互相通信，从而来共享资源和信息。

所以，一个操作系统内核必须提供进程间的通信机制（IPC）。

进程间通信有如下一些目的：数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程，发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。

共享数据：多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立刻看到。

通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。

资源共享：多个进程之间共享同样的资源。

为了作到这一点，需要内核提供锁和同步机制。

进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。

进程通过与内核及其它进程之间的互相通信来协调它们的行为。

Linux支持多种进程间通信（IPC）机制，信号和管道是其中的两种。

除此之外，Linux还支持System V 的IPC 机制（用首次出现的Unix版本命名）。

5.1 信号（Signals）信号（Signals ）是Unix系统中使用的最古老的进程间通信的方法之一。

操作系统通过信号来通知进程系统中发生了某种预先规定好的事件（一组事件中的一个），它也是用户进程之间通信和同步的一种原始机制。

一个键盘中断或者一个错误条件（比如进程试图访问它的虚拟内存中不存在的位置等）都有可能产生一个信号。

Shell也使用信号向它的子进程发送作业控制信号。

信号是在Unix System V中首先引入的，它实现了15种信号，但很不可靠。

BSD4.2解决了其中的许多问题，而在BSD4.3中进一步加强和改善了信号机制。

但两者的接口不完全兼容。