Linux进程间通信

Linux进程间通信概述

为什么要进行进程间通信？

（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，通知他们发生了某个事件。

（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。

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。

分类

现在Linux使用的进程间通信方式包括：

（1）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）

管道通信

什么是管道？

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。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）从管道的头部读取数据。

管道创建：管道包括无名管道和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任意两个进程间的通信。无名管道由pipe()函数创建：int pipe(int filedis[2]);当一个管道创建时，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。

管道关闭：关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可，可以使用普通的close函数逐个关闭即可。

管道通信：管道用于不同进程间的通信。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。

注意事项：必须在系统调用fork()前调用pipe()，否则子进程将不会继承文件的描述符。

命名管道（FIFO）：命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，但是通过命名管道，不相关的进程也能交换数据。

命名管道创建：#include<sys/types.h>

 #include<sys/stat.h>

 int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode)

pathname：FIFO文件名

mode：属性（见文件操作），一旦创建了FIFO ，就可以用open打开它，一般的文件访问函数都可以

访问它。

操作：当打开FIFO 时，非阻塞标志（O_NONBLOCK）将对以后的读写产生如下的影响：（1）没有使用O_NONBLOCK，访问要求无法满足时进程将阻塞。如试图读取空的FIFO，将导致进程阻塞。（2）使用O_NOLOCK，访问要求无法满足时不阻塞，立即出错返回，errno是ENXIO。

信号通信

共享内存

消息队列

定义：Unix早期通信机制之一的信号能够传送的信息量有限，管道只能传送无格式的字节流，这无疑会给应用程序开发带来不便。消息队列（也叫做报文队列）则克服了这些缺点。

发展：消息队列就是一个消息的链表。可以把消息看做一个记录，具有特定的格式。进程可以向中按照一定的guize添加新消息；另一些进程则可以从消息队列中读取消息。

分类：目前有两种类型的消息队列：POSIX消息队列以及系统V消息队列，系统V消息队列目前被大量使用。

持续性：系统V消息队列是随内核持续的，只有在内核重起或者人工删除时，该消息队列才会被删除。

键值：消息队列的内核持续性要求每个消息队列都在系统范围内对应一个唯一的键值，所以，要获得一个消息队列的描述字，必须提供该消息队列的键值。