有名管道和无名管道

时间:2021-04-23 15:08:05

1. 

(1)数据传输

    一个进程需要将它的数据发送给另一个进程

(2)资源共享

    多个进程之间共享同样的资源

(3)通知事件

    一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它们发生了某种事件

(4)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操作,并能够及时知道它的状态改变

2.发展

Linux进程间通信(IPC)由以下几部分发展而来:

  (1)UNIX进程间通信

  (2)基于System V进程间通信

  (3)POSIX进程间通信

3.分类

现在Linux使用的进程间通信方式包括:

(1)无名管道(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)

 

一.管道

1.管道的概念

Ø  管道是单向的、先进先出的,它把一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。

Ø  一个进程(写进程)在管道的尾部写入数据,另一个进程(读进程)从管道的头部读出数据。

Ø  数据被一个进程读出后,将被从管道中删除,其它读进程将不能再读到这些数据。

Ø 管道提供了简单的流控制机制,进程试图读空管道时,进程将阻塞。同样,管道已经满时,进程再试图向管道写入数据,进程将阻塞

Ø  管道包括无名管道有名管道两种,前者用于父进程和子进程间的通信,后者可用于运行于同一系统中的任意两个进程间的通信

 

2.无名管道

无名管道创建:intpipe(int filedis[2]);

    当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符:

      filedis[0] 用于读管道,

      filedis[1] 用于写管道

有名管道和无名管道

管道用于不同进程间通信。通常先创建一个管道,再通过fork函数创建一个子进程,该子进程会继承父进程所创建的管道

 

(1创建管道pipe

(2读管道read

(3写管道write

(4关闭管道close

实例

#include<unistd.h>

#include<sys/types.h>

#include<errno.h>

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

 

intmain()

{

    int pipe_fd[2];

    pid_t pid;

    char buf_r[100];

    char* p_wbuf;

    int r_num;

   

    memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));

   

    /*创建管道*/

    if(pipe(pipe_fd)<0)

    {

         printf("pipe createerror\n");

         return -1;

    }

   

    /*创建子进程*/

    if((pid=fork())==0)  //子进程 OR父进程

    {

         printf("\n");

         close(pipe_fd[1]);

         sleep(2); /*为什么要睡眠*/

         if((r_num=read(pipe_fd[0],buf_r,100))>0)

         {

             printf(   "%d numbers read from the pipe is%s\n",r_num,buf_r);

         }   

         close(pipe_fd[0]);

         exit(0);

    }

    else if(pid>0)

    {

         close(pipe_fd[0]);

         if(write(pipe_fd[1],"Hello",5)!=-1)

             printf("parent write1Hello!\n");

         if(write(pipe_fd[1],"Pipe",5)!=-1)

             printf("parent write2Pipe!\n");

         close(pipe_fd[1]);

         sleep(3);

         waitpid(pid,NULL,0); /*等待子进程结束*/

         exit(0);

    }

    return 0;

}

有名管道和无名管道

管道通讯是单向的,有固定的读端和写端

数据被进程从管道读出后,在管道中该数据就不存在了。

当进程去读取空管道的时候,进程会阻塞。

当进程往满管道写入数据时,进程会阻塞。

管道容量为64KB

#define PIPE_BUFFERS 16

#include/linux/pipe_fs_i.h

必须在系统调用fork( )前调用pipe( ),否则子进程将不会继承文件描述符

 

3.有名管道

有名管道和无名管道基本相同,但也有不同点:无名管道只能由父子进程使用;但是通过有名管道,不相关的进程也能交换数据。

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

int mkfifo(const char * pathname, mode_tmode)

pathname:FIFO文件名

mode:属性(见文件操作章节)

一旦创建了一个FIFO,就可用open打开它,一般的文件访问函数(close、read、write等)都可用于FIFO

 

v 创建管道mkfifo

v 打开管道open

v 读管道read

v 写管道write

v 关闭管道close

v 删除管道unlink

实例:

fifo_write.c

#include<sys/types.h>

#include<sys/stat.h>

#include<errno.h>

#include<fcntl.h>

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<string.h>

#defineFIFO_SERVER "/tmp/myfifo"

 

main(intargc,char** argv)

{

  int fd;

  char w_buf[100];

  int nwrite;

      

  /*打开管道*/

  fd=open(FIFO_SERVER,O_WRONLY|O_NONBLOCK,0);

 

  if(argc==1)

  {

       printf("Please sendsomething\n");

       exit(-1);

  }

 

  strcpy(w_buf,argv[1]);

 

  /* 向管道写入数据 */

  if((nwrite=write(fd,w_buf,100))==-1)

  {

                     printf("The FIFO hasnot been read yet.Please try later\n");

  }

  else

       printf("write %s to theFIFO\n",w_buf);

}

 

fifo_read.c

#include<sys/types.h>

#include<sys/stat.h>

#include<errno.h>

#include<fcntl.h>

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<string.h>

 

#define FIFO"/tmp/myfifo"

 

main(intargc,char** argv)

{

  char buf_r[100];

  int  fd;

  int  nread;

 

  /* 创建管道 */

  if((mkfifo(FIFO,O_CREAT|O_EXCL)<0)&&(errno!=EEXIST))

       printf("cannot createfifoserver\n");

 

  printf("Preparing for readingbytes...\n");

 

  memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));

 

  /* 打开管道 */

  fd=open(FIFO,O_RDONLY|O_NONBLOCK,0);

  if(fd==-1)

  {

       perror("open");

       exit(1);

  }

  while(1)

  {

       memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));

      

       if((nread=read(fd,buf_r,100))==-1)

       {

           if(errno==EAGAIN)

                printf("no datayet\n");

       }

       printf("read %s fromFIFO\n",buf_r);

       sleep(1);

  }   

  pause(); /*暂停,等待信号*/

  unlink(FIFO); //删除文件

}

 

      注意点管道使用和文件操作的区别

FIFO文件在使用上和普通文件有相似之处,但是也有不同之处:

Ø  读取fifo文件的进程只能以”RDONLY”方式打开fifo文件。

Ø  写fifo文件的进程只能以”WRONLY”方式打开fifo

Ø  fifo文件里面的内容被读取后,就消失了。但是普通文件里面的内容读取后还存在。