IPC

1.什么是IPC？Inter Process Communication

2.進程間通信常用的幾種方式

????????1，管道通信：有名管道，無名管道

????????2，信號- 系統開銷小

????????3，消息隊列-內核的鏈表

????????4，信號量-計數器

????????5，共享內存

????????6，內存映射

????????7，套接字

無名管道

管道的概念

1.本質

內核緩沖區

偽文件-不占用磁盤空間

2特點：

兩部分： 讀端，寫端，對應兩個文件描述符

數據寫端流入，讀端流出

操作管理的進程被銷毀之后，管道自動被釋放

管道默認是阻塞的

管道的原理

1.內部實現方式：

隊列-環形隊列

特點：先進先出

2.緩沖區大小

默認4K，大小會根據實際情況做適當調整

管道的局限性

1.隊列： 數據只能讀取一次，不能重復讀取

2.半雙工：

單工：遙控器

半雙工：對講機

創建匿名管道

int?pipe(int?fd[2])

fd‐傳出參數：

????????fd[0]‐讀端

????????fd[1]‐寫端

返回值：

????????0：成功

????????‐1：創建失敗

父子進程使用管道通信

實現 ps aux | grep "bash"

數據重定向：dup2

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main()
{int ret;int fd[2];ret = pipe(fd);if(ret == -1){printf("pipe creat failed\n");exit(1);}printf("pipe creat success!\n");printf("fd[0] is %d\n",fd[0]);printf("fd[1] is %d\n",fd[1]);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;
}
~         

注012是標準輸入輸出和報錯

? ? ? ?int dup2(int oldfd, int newfd);//新段指向舊端

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main()
{pid_t pid;int ret;int fd[2];ret = pipe(fd);if(ret == -1){printf("pipe creat failed\n");exit(1);}printf("pipe creat success!\n");pid = fork();if(pid == -1){printf("fork failed\n");exit(1);}if(pid > 0){close(fd[0]);dup2(fd[1],STDOUT_FILENO);execlp("ps","ps","aux",NULL);perror("excelp");exit(1);}else if (pid == 0){close(fd[1]);dup2(fd[0],STDIN_FILENO);execlp("grep","grep","bash","--color=auto",NULL);}return 0;
}

單個進程也可以使用管道
父子進程在使用管道的時候，父進程寫的時候要關閉讀，子進程讀的時候要關閉寫?

管道的讀寫行為

1.讀操作

? ? ? ? 1）有數據：read(fd[0]) 正常讀，返回讀出的字節數

? ? ? ? 2）無數據：

????????????????寫端被全部關閉，read返回0，相當于讀文件到了尾部

????????????????沒有全部關閉，read阻塞

2.寫操作

? ? ? ? 1）讀端全部關閉：

????????????????管道破裂，進程被終止

????????????????內核給當前進程發送信號SIGPIPE-13，默認處理動作

? ? ? ? 2）讀端沒全部關閉：

????????????????緩沖區寫滿了，write阻塞

????????????????緩沖區沒滿，write繼續寫，直到寫滿，阻塞

3.如何設置非阻塞？

1）默認讀寫兩端都阻塞

2）設置讀端為非阻塞pipe(fd)：

????????fcntl-變參函數：復制文件描述符-dup；修改文件屬性-open的時候對應flag屬性

????????設置方法

//獲取原來的flags?

int?flags?=?fcntl(fd[0],F+GETFL);?

//設置新的flags?

flag?|=O_NONBLOCK;?

fcntl(fd[0],F_SETFL,flags)；?

fcntl(fd[0],F_SETFL,flags);?

查看管道緩沖區大小

命令：

ulimit -a

fpathconf

? long fpathconf(int fd, int name);

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main()
{int ret;int fd[2];ret = pipe(fd);if(ret == -1){printf("pipe creat failed\n");exit(1);}printf("pipe creat success!\n");long size = fpathconf(fd[0],_PC_PIPE_BUF);printf("size id %ld\n",size);printf("fd[0] is %d\n",fd[0]);printf("fd[1] is %d\n",fd[1]);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;
}

有名管道

函數形式：int?mkfifo(const?char?\*filename,mode_t?mode);

功能：創建管道文件

參數：管道文件文件名，權限，創建的文件權限仍然和umask有關系。

返回值：創建成功返回0，創建失敗返回-1。

特點

????????有名管道

????????在磁盤上有這樣一個文件 ls -l ->p

????????也是一個偽文件，在磁盤大小永久為0

????????數據存在內核中有一個對應的緩沖區

????????半雙工通信方式

使用場景

沒有血緣關系的進程間通信

創建方式

命令：mkfifo 管道名

函數：mkfifo（）

?int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

fifo文件可以使用io函數進程操作

open/close，read/write

不能執行lseek操作

讀函數

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>int main()
{int ret;int fd;int nread;char readBuff[50] = {0};ret = mkfifo("/home/u/process/myfifo",0777);if(ret == -1){return -1;}printf("creat file success!\n");fd = open("./myfifo",O_RDONLY);if(fd < 0){return -1;}printf("open file success!\n");nread = read(fd,readBuff,50);printf("read %d byte from fifo :%s\n",nread,readBuff);close(fd);return 0;
}

寫程序

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main()
{int fd;char *str = "hello world!";fd = open("./myfifo",O_WRONLY);if(fd < 0){return -1;}printf("open file success!\n");write(fd,str,strlen(str));close(fd);return 0;
}
~