2014025668 《嵌入式系统程序设计》第七周学习总结

时间:2021-08-20 19:18:16

第七周我们主要学习了有名管道和消息队列的传输和接收。

一、有名管道

1、有名管道定义

可以使互不相关的两个进程实现彼此通信的管道就是有名管道。
有名管道可以通过路径名来指出,并且在文件系统中是可见的。在建立了管道之后,两个进程就可以把它当作普通文件一样进行读写操作,使用非常方便。不过值得注意的是,FIFO 是严格地遵循先进先出规则的,对管道及 FIFO 的读总是从开始处返回数据,对它们的写则把数据添加到末尾,它们不支持如 lseek()等文件定位操作。
有名管道的创建可以使用函数 mkfifo(),该函数类似文件中的 open()操作,可以指定管道的路径和打开的。
模式。

2、有名管道与无名管道的区别

无名管道,它只能用于具有亲缘关系的进程之间,这就大大地限制了管道的使用。有名管道的出现突破了这种限制,它可以使互不相关的两个进程实现彼此通信。

3、有名管道读写过程中,遇到的阻塞和非阻塞对应的情况

(1)对于读进程。
 若该管道是阻塞打开,且当前 FIFO 内没有数据,则对读进程而言将一直阻塞到有数据写入。
 若该管道是非阻塞打开,则不论 FIFO 内是否有数据,读进程都会立即执行读操作。即如果 FIFO
内没有数据,则读函数将立刻返回 0。
(2)对于写进程。
 若该管道是阻塞打开,则写操作将一直阻塞到数据可以被写入。
 若该管道是非阻塞打开而不能写入全部数据,则读操作进行部分写入或者调用失败。

二、消息队列

1、消息队列定义:

顾名思义,消息队列就是一些消息的列表。用户可以从消息队列中添加消息和读取消息等。从这点上看,消息队列具有一定的 FIFO 特性,但是它可以实现消息的随机查询,比 FIFO 具有更大的优势。同时,这些消息又是存在于内核中的,由“队列 ID”来标识。

2、消息队列的实现

消息队列的实现包括创建或打开消息队列、添加消息、读取消息和控制消息队列这 4 种操作。其中创建或打开消息队列使用的函数是 msgget(),这里创建的消息队列的数量会受到系统消息队列数量的限制;添加消息使用的函数是 msgsnd()函数,它把消息添加到已打开的消息队列末尾;读取消息使用的函数是msgrcv(),它把消息从消息队列中取走,与 FIFO 不同的是,这里可以指定取走某一条消息;最后控制消息队列使用的函数是 msgctl(),它可以完成多项功能。

3、主要函数

(1)msgget()

所需头文件

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

函数原型 int msgget(key_t key, int msgflg)
函数传入值key:消息队列的键值,多个进程可以通过它访问同一个消息队列,其中有个特殊值 IPC_PRIVATE。它用于创建当前进程的私有消息队列
msgflg:权限标志位
函数返回值
成功:消息队列 ID
出错:1

(2)msgsnd()

所需头文件:

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

函数原型 :
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg)
函数传入值:
msqid:消息队列的队列 ID
msgp:指向消息结构的指针。该消息结构 msgbuf 通常为:

struct msgbuf
{
long mtype; /* 消息类型,该结构必须从这个域开始 */
char mtext[1]; /* 消息正文 */
}

msgsz:消息正文的字节数(不包括消息类型指针变量)
msgflg:IPC_NOWAIT 若消息无法立即发送(比如:当前消息队列已满),会立即返回0:msgsnd 调阻塞直到发送成功为止
函数返回值
成功:0
出错:1

学习进度条

代码行数(新增/累积) 博客量(新增/累积) 学习时间(新增/累积) 重要成长
目标 5000行 30篇 400小时
第一周 100/100 1/1 3/3
第二周 240/240 1/1 5/5
第三周 350/350 1/1 8/8
第四周 550/200 1/1 10/16
第五周 750/200 1/1 10/26
第六周 750/1500 1/1 3/29
第七周 700/2100 1/1 4/33