LINUX环境编程-进程间通讯范例.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * 2009年12月22日 * LINUX应用编程 - 目录 IPC概述 管道 FIFO 共享存储 套接字 信号量 消息队列 * 进程间通讯 – IPC概述 信号（signal） 亲缘进程和非亲缘进程都可以， 也可以进程自己给自己递送信号。 信号量（semaphore） 主要是线程间和亲缘和非亲缘的进程间的同步手段，不做数据传输之用。 管道 只允许亲缘进程间的通讯。 命名管道（FIFO） 除了亲缘进程可以通讯外，非亲缘进程也可以通讯。 共享内存 多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的IPC方式。在进程间传递数据时无须任何内存的拷贝 。可以在亲缘和非亲缘的进程间使用。 套接字 最通用的进程间通讯方式，它提供了一种让不同机器上进程间通讯方式。 消息队列 可以用在非亲缘关系的进程之间使用 * 进程间通讯 – 管道 管道是UNIX IPC的最老形式，并且所有U N I X系统都提供此种通信机制，管道有两种限制； (1) 它们是半双工的。数据只能在一个方向上流动。 (2) 它们只能在具有公共祖先的进程之间使用。通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用f o r k，此后父、子进程之间就可应用该管道。 管道的写和读有两个特性： (1) 数据写入时，放在管道的结尾。 (2) 数据读取时，从管道的头开始读取。 * 进程间通讯 – pipe函数 管道是由调用pipe函数而创建的。 #include unistd.h int pipe(int filedes[2]); 参数filedes返回两个文件描述符： filedes[0]为读而打开，filedes[1]为写而打开。filedes[1]的输出是filedes[0]的输入。 由于管道是单向的，所以通常一个进程需要关闭写端或者读端，而另一个进程则关闭相应的读端或写端。 写端不存在时，读端会收到文件结束符。读端不存在时，写端会收到SIGPIPE信号。如果忽略该信号或者捕捉该信号并从其处理程序返回，则w r i t e出错返回，e r r n o设置为EPIPE 成功返回0，失败返回-1. 缺点：只能用于亲缘进程间通讯，在一个进程内管道几乎是没有实际用处的 在写管道时，常数PIPE_BUF规定了内核中管道缓存器的大小。如果对管道进行w r i t e调用，而且要求写的字节数小于等于PIPE_BUF，则此操作不会与其他进程对同一管道（或FIFO）的write操作穿插进行。但是，若有多个进程同时写一个管道（或FIFO），而且某个或某些进程要求写的字节数超过PIPE_BUF字节数，则数据可能会与其他写操作的数据相穿插。 * 进程间通讯 – fork前后管道关系 f o r k之后做什么取决于我们想要有的数据流的方向。对于从父进程到子进程的管道，父进程关闭管道的读端（f d [ 0 ]），子进程则关闭写端（f d [ 1 ]） Fork后的半双工管道 从父进程到子进程的管道 对于从子进程到父进程的管道，父进程关闭fd[1]，子进程关闭fd[0] * 进程间通讯 – popen和pclose函数 我们常用到的一个操作是创建一个连接到另一个进程的管道，然后读其输出或向其发送输入，所以标准I/O库为实现这些操作提供了两个函数popen和pclose。这两个函数实现的操作是：创建一个管道，f o r k一个子进程，关闭管道的不使用端， e x e c一个s h e l l以执行命令，等待命令终止。 #include stdio.h FILE *popen(const char *command, const char *type); 返回：若成功则为文件指针，若出错则为N U L L int pclose(FILE *stream); 返回：command的终止状态，若出错则为- 1 函数popen 先执行f o r k，然后调用exec以执行command，并且返回一个标准I/O文件指针。 如果type是r，则文件指针连接到command的标准输出。 如果type 是“w”,则文件指针连接到command 的标准输入。 pclose函数关闭标准I/O流，等待命令执行结束，然后返回shell的终止状态。如果shell不能被执行，则pclose返回的终止状态与shell执行exit一样。 * 进程间通讯 – FIFO F I F O有时被称为命名管道。管道只能由相关进程使用，它们共同的祖先进程创建了管道。但是，通过F I F O，不相关的进程也能交换数据。 创建F I F O类似于创建文件。确实，F I F O的路径名存在于文件系统中。 #include sys/types.h #include s