实验五_Linux进程间通信

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。

- 1 -。

2
.
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。
3
.
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）
4
.
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。

与之相对应，关闭用popen()创建的流管道必须使用函数 pclose()来关闭该管道流。该函数关闭标准I/O流，并等
待命令执行结束。
标准流管道 （3）
命名管道 （1）
父进程
fd[0]
fd[1]
子进程
fd[0]fd[1]Fra bibliotek内核 管道
父子进程之间的管道通信（2）
父子进程分别拥有自己的读写通道，为了实现父子进程之 间的读写，只需把无关的读端或写端的文件描述符关闭即 可。此时，父子进程之间就建立起了一条“子进程写入父
进程读取”的通道。
父进程
fd[0]
fd[1]
子进程
fd[0]
管道的创建和关闭
创建管道可以通过调用pipe()来实现。 管道关闭时只需使用普通的close()函数逐个关闭
各个文件描述符。
父子进程之间的管道通信（1）
用pipe()函数创建的管道两端处于一个进程中， 由于管道是主要用于在不同进程间通信的，因此 这在实际应用中没有太大意义。实际上，通常先 是创建一个管道，再通过fork()函数创建一子进 程，该子进程会继承父进程所创建的管道 。
• 创建一个管道。 • fork()一个子进程。 • 在父子进程中关闭不需要的文件描述符。 • 执行exec函数族调用。 • 执行函数中所指定的命令。
标准流管道 （2）
标准流管道的使用可以大大减少代码的编写量，但同时也 有一些不利之处，例如，它不如前面管道创建的函数那样 灵活多样，并且用popen()创建的管道必须使用标准I/O 函数进行操作，但不能使用前面的read()、write()一类 不带缓冲的I/O函数。
（6）套接字（Socket）：这是一种更为一般的进程间通信 机制，它可用于本机或网络中不同机器之间的进程间通信， 应用非常广泛。

LINUX 环境进程间通信（全）目录一．Linux环境进程间通信（一）：管道及有名管道 (3)1、管道概述及相关API应用 (3)1.1 管道相关的关键概念 (3)1.2管道的创建： (3)1.3管道的读写规则： (3)1.4管道应用实例： (8)1.5管道的局限性 (10)2、有名管道概述及相关API应用 (10)2.1 有名管道相关的关键概念 (10)2.2有名管道的创建 (10)2.3有名管道的打开规则 (10)2.4有名管道的读写规则 (11)2.5有名管道应用实例 (14)小结： (14)二．Linux环境进程间通信（二）：信号（上） (17)1、信号及信号来源 (17)1.1信号本质 (17)1.2信号来源 (17)2、信号的种类 (17)2.1可靠信号与不可靠信号 (17)2.2实时信号与非实时信号 (18)3、进程对信号的响应 (18)4、信号的发送 (19)5、信号的安装（设置信号关联动作） (20)6、信号集及信号集操作函数： (23)7、信号阻塞与信号未决 (24)三．Linux环境进程间通信（二）：信号（下） (26)1、信号生命周期 (26)2、信号编程注意事项 (27)2.1 防止不该丢失的信号丢失 (27)2.2 程序的可移植性 (27)2.3 程序的稳定性 (28)3、深入浅出：信号应用实例 (29)实例一：信号发送及处理 (29)实例二：信号传递附加信息 (30)实例三：信号阻塞及信号集操作 (32)结束语： (33)四．Linux环境进程间通信（三）：消息队列 (34)1、消息队列基本概念 (34)2、操作消息队列 (35)消息队列API (36)3、消息队列的限制 (38)4、消息队列应用实例 (39)小结： (41)五．Linux环境进程间通信（四）：信号灯 (44)1、信号灯概述 (44)2、Linux信号灯 (44)3、信号灯与内核 (44)4、操作信号灯 (45)5、信号灯的限制 (47)6、竞争问题 (48)7、信号灯应用实例 (48)六．Linux环境进程间通信（五）：共享内存（上） (53)1、内核怎样保证各个进程寻址到同一个共享内存区域的内存页面 (53)2、mmap()及其相关系统调用 (54)2.1 mmap()系统调用形式 (54)2.2 系统调用mmap()用于共享内存的两种方式 (54)2.3 系统调用munmap() (55)2.4 系统调用msync() (55)3、mmap()范例 (55)范例1：两个进程通过映射普通文件实现共享内存通信 (55)范例2：父子进程通过匿名映射实现共享内存 (58)4、对mmap()返回地址的访问 (59)结论 (61)七．Linux环境进程间通信（五）：共享内存（下） (61)1、系统V共享内存原理 (61)2、系统V共享内存API (62)3、系统V共享内存限制 (63)4、系统V共享内存范例 (63)结论 (65)一．Linux环境进程间通信（一）：管道及有名管道1、管道概述及相关API应用1.1 管道相关的关键概念管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一，具有以下特点：∙管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道；∙只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关系的进程）；∙单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是自立门户，单独构成一种文件系统，并且只存在与内存中。