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嵌入式學(xué)習(xí)筆記：進(jìn)程間的通信方式總結(jié)
時(shí)間：2018-09-04 來(lái)源：未知
進(jìn)程間的通信方式分為很多種，學(xué)習(xí)這個(gè)就要從這幾方面來(lái)入手，不妨一看
【1】常見的進(jìn)程間通信方式(7種)
【2】無(wú)名管道
【3】(FIFO)有名管道
【4】信號(hào)signal
【1】常見的進(jìn)程間通信方式(7種)
1)傳統(tǒng)的進(jìn)程間通信方式
無(wú)名管道(pipe)
有名管道(fifo)
信號(hào)(signal)---- 異步通信
2)System V IPC (Inter-Process Communication)
消息隊(duì)列(message queue)
共享內(nèi)存(share memory)
信號(hào)燈集(semaphore)
3)BSD
套接字(socket)
【2】無(wú)名管道
1)簡(jiǎn)介：
在內(nèi)核空間開辟一塊區(qū)域，并向進(jìn)程提供兩個(gè)文件描述符fd[0],fd[1]; fd[0]：固定用于讀管道
fd[1]：固定用于寫管道
先進(jìn)先出模式，消息被讀取后則刪除
在使用無(wú)名管道時(shí)，應(yīng)創(chuàng)建無(wú)名管道，在使用fork()函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程;
2)特點(diǎn)：
1)只能用于具有親緣關(guān)系的父子進(jìn)程之間通信
2)半雙工的通行模式，具有固定的讀端和寫斷
3)管道可以看成時(shí)一種特殊文件，對(duì)于它的讀寫可以使用文件I/O(管道建立在內(nèi)核空間，
必須使用文件IO進(jìn)行訪問(wèn))(不支持lseek函數(shù))
4)讀操作被阻塞：當(dāng)管道中沒有數(shù)據(jù)時(shí)
寫操作被阻塞：管道被寫滿時(shí)(管道大小為64K);5)管道破裂：管道讀端被關(guān)閉，再向管道中寫入數(shù)據(jù)時(shí)，
即向管道寫入數(shù)據(jù)的進(jìn)程會(huì)收到來(lái)自內(nèi)核發(fā)送的SIGPIPE信號(hào)6)數(shù)據(jù)存放于內(nèi)存中，讀取后就不存在了
3)使用步驟：
在對(duì)管道內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時(shí)，必須使用文件IO，在對(duì)用戶空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時(shí)，可以使用標(biāo)準(zhǔn)IO(擇優(yōu)選擇);
【3】(FIFO)有名管道
1)簡(jiǎn)介
在內(nèi)核開辟一塊空間，用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但是此空間通過(guò)存儲(chǔ)在磁盤空間的文件名來(lái)操作;
先進(jìn)先出模式，消息被讀取后則刪除
2)特點(diǎn)
1)可以使互不相關(guān)的兩個(gè)進(jìn)程互相通信，有名管道可以通過(guò)路徑名來(lái)指出，并且在文件系統(tǒng)中可見
2)進(jìn)程通過(guò)文件IO來(lái)操作有名管道，內(nèi)容存放在內(nèi)存中
3)不支持lseek()操作
4)其它與無(wú)名管道一樣。
5)讀操作被阻塞：當(dāng)管道中沒有數(shù)據(jù)時(shí)
寫操作被阻塞：管道被寫滿時(shí)(管道大小為64K);
6)有名管道在被創(chuàng)建后，顯示大小為0(因?yàn)槠浯娣旁趦?nèi)存中)
7)有名管道文件在被單獨(dú)打開時(shí)(無(wú)論讀/寫)都會(huì)阻塞，直到讀端和寫端都被打開時(shí)停止阻塞
3)有名管道的阻塞問(wèn)題
由于普通文件的讀寫時(shí)不會(huì)出現(xiàn)阻塞問(wèn)題,而在管道的讀寫中卻有阻塞的可能,這里的非阻塞標(biāo)志可以在open()函數(shù)中設(shè)定為O_NONBLOCK。
對(duì)于O_RDONLY、 O_WRONLY、 O_NONBLOCK有4種組合方式:
1、open(const char *path,O_RDONLY)
在這種情況下,open 調(diào)用將阻塞,除非有一個(gè)進(jìn)程以寫方式打開同一個(gè)FIFO,否則它不會(huì)返回
2、open(const char *path,O_RDONLY|O_NONBLOCK )
即使沒有其它進(jìn)程以寫方式打開FIFO,這open調(diào) 用也將成功并馬上返回3、open(const char *path,O_WRONLY)
open調(diào)用將阻塞,直到有一個(gè)進(jìn)程以讀方式打開同一個(gè) FIFO為止。
4、open(const char *path,O_WRONLY|O_NONBLOCK )
open調(diào)用總是立刻返回,便如果沒有進(jìn)程以讀方式打開FIFO文件, open調(diào)用將返回一個(gè)錯(cuò)誤(-1)并且FIFO也不會(huì)被打開。
對(duì)于讀進(jìn)程
• 若該管道是阻塞打開,且當(dāng)前FIFO內(nèi)沒有數(shù)據(jù),則對(duì)讀進(jìn)程而言將一直阻塞到有數(shù)據(jù)寫入。
• 若該管道是非阻塞打開,則不論FIFO內(nèi)是否有數(shù)據(jù),讀進(jìn)程都會(huì)立即執(zhí)行讀操作。對(duì)于寫進(jìn)程
• 若該管道是阻塞打開,則寫操作將一直阻塞到數(shù)據(jù)可以被寫入。
• 若該管道是非阻塞打開而不能寫入全部數(shù)據(jù),則讀操作進(jìn)行部分寫入或者調(diào)用失敗。
4)使用步驟：
1)先在某一個(gè)進(jìn)程中使用mkfifo()在內(nèi)核空間中創(chuàng)建有名管道(在文件系統(tǒng)中
可見)
2)在需要使用有名管道的進(jìn)程中通過(guò) open()打開文件
3)使用文件IO對(duì)有名管道進(jìn)行訪問(wèn)
5)相關(guān)函數(shù)
【4】信號(hào)signal
1)簡(jiǎn)介
信號(hào)是在軟件層次上對(duì)中斷機(jī)制的一種模擬，是唯一一種異步通信方式
信號(hào)可以直接進(jìn)行用戶空間進(jìn)程和內(nèi)核進(jìn)程之間的交互，內(nèi)核進(jìn)程也可以利用它來(lái)通知用戶空間進(jìn)程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件
如果進(jìn)程當(dāng)前未處于執(zhí)行態(tài)，則該信號(hào)就由內(nèi)核保存起來(lái)，直到該進(jìn)程恢復(fù)執(zhí)行再傳遞給它
linux內(nèi)核通過(guò)信號(hào)通知用戶進(jìn)程，不同的信號(hào)類型代表不同的事件
如果一個(gè)進(jìn)程被設(shè)置為阻塞，則該信號(hào)的傳遞被延遲，直到其阻塞被取消時(shí)才被傳遞給進(jìn)程
用戶進(jìn)程對(duì)信號(hào)的響應(yīng)方式：
忽略信號(hào)：對(duì)信號(hào)不做任何處理，但是有兩個(gè)信號(hào)不能被忽略：SIGKILL和SIGSTOP捕捉信號(hào)：定義函數(shù)處理信號(hào)，當(dāng)信號(hào)發(fā)生時(shí)，自行相應(yīng)的處理函數(shù)執(zhí)行缺省操作：Linux對(duì)每種信號(hào)都規(guī)定了默認(rèn)操作
kill -l 34(SIGRTMIN)-64(SIGRTMAX) 可靠信號(hào) 信號(hào)可以被內(nèi)核保存萬(wàn)次 而其他信號(hào)只會(huì)被保存一次，如果程序處于暫停態(tài)，且需多次接受相同信號(hào)，內(nèi)核相同的信號(hào)只會(huì)發(fā)送一次給程序。
kill [-signal] pid 默認(rèn)發(fā)送SIGTERM(15)終止進(jìn)程 -signal指定信號(hào) pid指定發(fā)送對(duì)
象
killall [-u user | prog] prog指定進(jìn)程號(hào) user指定用戶名
