进程间通信的操作
管道分为有名管道和无名管道,无名管道只能用于亲属进程之间的通信,而有名管道则可用于无亲属关系的进程之间。
在Linux系统下,命名管道可由两种方式创建(假设创建一个名为“fifoexample”的有名管道):
(1)mkfifo(fifoexample,rw);
(2)mknod fifoexample p
mkfifo是一个函数,mknod是一个系统调用,即我们可以在shell下输出上述命令。
有名管道创建后,我们可以像读写文件一样读写它。
消息队列用于运行于同一台机器上的进程间通信,与管道相似。 通常由一个进程创建,其余进程对这块内存区进行读写。得到共享内存有两种方式:映射/dev/mem设备和内存映像文件。前一种方式不给系统带来额外的开销,但在现实中并不常用,因为它控制存取的是实际的物理内存;常用的方式是通过shmXXX函数族来实现共享内存:
int shmget(key_t key, int size, int flag); /* 获得一个共享存储标识符*/
该函数使得系统分配size大小的内存用作共享内存;
void *shmat(int shmid, void *addr, int flag); /* 将共享内存连接到自身地址空间中*/
如果一个进程通过fork创建了子进程,则子进程继承父进程的共享内存,既而可以直接对共享内存使用,不过子进程可以自身脱离共享内存。
shmid为shmget函数返回的共享存储标识符,addr和flag参数决定了以什么方式来确定连接的地址,函数的返回值即是该进程数据段所连接的实际地址。此后,进程可以对此地址进行读写操作访问共享内存。
对于共享内存,linux本身无法对其做同步,需要程序自己来对共享的内存做出同步计算,而这种同步很多时候就是用信号量实现。 本质上,信号量是一个计数器,它用来记录对某个资源(如共享内存)的存取状况。信号量,分为互斥信号量,和条件信号量。一般说来,为了获得共享资源,进程需要执行下列操作:
(1)测试控制该资源的信号量;
(2)若此信号量的值为正,则允许进行使用该资源,进程将信号量减去所需的资源数;
(3)若此信号量为0,则该资源目前不可用,进程进入睡眠状态,直至信号量值大于0,进程被唤醒,转入步骤(1);
(4)当进程不再使用一个信号量控制的资源时,信号量值加其所占的资源数,如果此时有进程正在睡眠等待此信号量,则唤醒此进程。 套接字通信并不为Linux所专有,在所有提供了TCP/IP协议栈的操作系统中几乎都提供了socket,而所有这样操作系统,对套接字的编程方法几乎是完全一样的。