linux 进程通信 管道
1、 管道概述及相关API应用
1.1 管道相关的关键概念
管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一,具有以下特点:
- 管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道;
- 只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);
- 单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中。
- 数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。
1.2管道的创建:
#include <unistd.h>
int pipe(int fd[2])
该函数创建的管道的两端处于一个进程中间,在实际应用中没有太大意义,因此,一个进程在由pipe()创建管道后,一般再fork一个子进程,然后通过管道实现父子进程间的通信(因此也不难推出,只要两个进程中存在亲缘关系,这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先,都可以采用管道方式来进行通信)。
1.3管道的读写规则:
管道两端可分别用描述字fd[0]以及fd[1]来描述,需要注意的是,管道的两端是固定了任务的。即一端只能用于读,由描述字fd[0]表示,称其为管道读端;另一端则只能用于写,由描述字fd[1]来表示,称其为管道写端。如果试图从管道写端读取数据,或者向管道读端写入数据都将导致错误发生。一般文件的I/O函数都可以用于管道,如close、read、write等等。
从管道中读取数据:
- 如果管道的写端不存在,则认为已经读到了数据的末尾,读函数返回的读出字节数为0;
- 当管道的写端存在时,如果请求的字节数目大于PIPE_BUF,则返回管道中现有的数据字节数,如果请求的字节数目不大于PIPE_BUF,则返回管道中现有数据字节数(此时,管道中数据量小于请求的数据量);或者返回请求的字节数(此时,管道中数据量不小于请求的数据量)。注:(PIPE_BUF在include/linux/limits.h中定义,不同的内核版本可能会有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少为512字节,red hat 7.2中为4096)。
关于管道的读规则验证:
/**************
* readtest.c *
**************/
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
main()
{
int pipe_fd[2];
pid_t pid;
char r_buf[100];
char w_buf[4];
char* p_wbuf;
int r_num;
int cmd; memset(r_buf,0,sizeof(r_buf));
memset(w_buf,0,sizeof(r_buf));
p_wbuf=w_buf;
if(pipe(pipe_fd)<0)
{
printf("pipe create error\n");
return -1;
} if((pid=fork())==0)
{
printf("\n");
close(pipe_fd[1]);
sleep(3);//确保父进程关闭写端
r_num=read(pipe_fd[0],r_buf,100);
printf( "read num is %d the data read from the pipe is %d\n",r_num,atoi(r_buf)); close(pipe_fd[0]);
exit();
}
else if(pid>0)
{
close(pipe_fd[0]);//read
strcpy(w_buf,"111");
if(write(pipe_fd[1],w_buf,4)!=-1)
printf("parent write over\n");
close(pipe_fd[1]);//write
printf("parent close fd[1] over\n");
sleep(10);
}
}
/**************************************************
* 程序输出结果:
* parent write over
* parent close fd[1] over
* read num is 4 the data read from the pipe is 111
* 附加结论:
* 管道写端关闭后,写入的数据将一直存在,直到读出为止.
****************************************************/
向管道中写入数据:
- 向管道中写入数据时,linux将不保证写入的原子性,管道缓冲区一有空闲区域,写进程就会试图向管道写入数据。如果读进程不读走管道缓冲区中的数据,那么写操作将一直阻塞。
注:只有在管道的读端存在时,向管道中写入数据才有意义。否则,向管道中写入数据的进程将收到内核传来的SIFPIPE信号,应用程序可以处理该信号,也可以忽略(默认动作则是应用程序终止)。
对管道的写规则的验证1:写端对读端存在的依赖性
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
main()
{
int pipe_fd[2];
pid_t pid;
char r_buf[4];
char* w_buf;
int writenum;
int cmd; memset(r_buf,0,sizeof(r_buf));
if(pipe(pipe_fd)<0)
{
printf("pipe create error\n");
return -1;
} if((pid=fork())==0)
{
close(pipe_fd[0]);
close(pipe_fd[1]);
sleep(10);
exit();
}
else if(pid>0)
{
sleep(1); //等待子进程完成关闭读端的操作
close(pipe_fd[0]);//write
w_buf="111";
if((writenum=write(pipe_fd[1],w_buf,4))==-1)
printf("write to pipe error\n");
else
printf("the bytes write to pipe is %d \n", writenum); close(pipe_fd[1]);
}
}
1.1 FIFO 命名管道
命名管道是一种特殊类型的文件,因为Linux中所有事物都是文件,它在文件系统中以文件名的形式存在。
在程序中,我们可以使用两个不同的函数调用来建立管道:
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *filename, mode_t mode);
int mknode(const char *filename, mode_t mode | S_IFIFO, (dev_t) 0 );
一、实验:使用FIFO实现进程间通信
两个独立的程序:
1. 生产者程序,它在需要时创建管道,然后尽可能快地向管道中写入数据。
2. 消费者程序,它从FIFO中读取数据并丢弃它们。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h> #define FIFO_NAME "../fifoname"
#define BUFFER_SIZE PIPE_BUF
#define TEN_MEG (1024 * 5 ) int main()
{
int pipe_fd;
int res;
int open_mode = O_WRONLY; int byte = 0;
char buffer[BUFFER_SIZE + 1]; if (-1 == access(FIFO_NAME, F_OK)) {
res = mkfifo(FIFO_NAME, 0777);
if (res != 0) {
printf("error create fifo pipe\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
} printf("Process %d opening FIFO O_WRONLY\n", getpid());
pipe_fd = open(FIFO_NAME, open_mode);
printf("Process %d result %d\n", getpid(), pipe_fd); if (-1 != pipe_fd) {
while (byte < TEN_MEG) {
res = write(pipe_fd, buffer, BUFFER_SIZE);
printf("write to pipe %d data! and buffsize if %d\n", res, BUFFER_SIZE);
if (-1 == res) {
printf("error write to pipe\n");
exit(EXIT_FAILURE);
} byte += res;
} close(pipe_fd);
}
else
{
exit(EXIT_FAILURE);
} printf("Process %d finished\n", getpid()); }
消费者:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h> #define FIFO_NAME "../fifoname"
#define BUFFER_SIZE PIPE_BUF int main()
{ int pipe_fd; int open_mode = O_RDONLY; int res;
char buffer[BUFFER_SIZE + 1];
int byte = 0; printf("Process %d opening FIFO O_RDONLY\n", getpid());
pipe_fd = open(FIFO_NAME, open_mode);
printf("Process %d result %d\n", getpid(), pipe_fd); if (-1 != pipe_fd) {
do
{
res = read(pipe_fd, buffer, BUFFER_SIZE);
printf("read from server %d bytes data!\n", res);
byte += res;
sleep(1);
}while (res > 0); close(pipe_fd);
}
else
{
exit(EXIT_FAILURE);
} printf("Process %d finished, %d bytes read\n", getpid(), byte); return 0; }
linux 进程通信 管道的更多相关文章
- Linux进程通信——管道
管道(pipe)本质上是一种文件,管道通信本质上是通过读写文件通信,但是管道解决了文件的两个问题:限制管道大小,解决read()调用文件结束问题. 管道一个环形的缓冲区,通过两个进程以生产者/消费者的 ...
- Linux进程通信----匿名管道
Linux进程通信中最为简单的方式是匿名管道 匿名管道的创建需要用到pipe函数,pipe函数参数为一个数组表示的文件描述字.这个数组有两个文件描 述字,第一个是用于读数据的文件描述符第二个是用于写数 ...
- linux进程的管道通信
linux进程的管道通信 要求 编程实现进程的管道通信,掌握管道通信的同步和互斥机制. 相关函数 pipe管道 指用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们之间通信的一个共享文件,又名pipe文件.向管 ...
- Linux进程通信之匿名管道
进程间的通信方式 进程间的通信方式包括,管道.共享内存.信号.信号量.消息队列.套接字. 进程间通信的目的 进程间通信的主要目的是:数据传输.数据共享.事件通知.资源共享.进程控制等. 进程间通信之管 ...
- linux进程通信之使用匿名管道进行父子进程通信
管道:是指用于连接一个读进程和一个写进程,以实现它们之间通信的共享文件,又称pipe文件. 管道是单向的.先进先出的.无结构的.固定大小的字节流,它把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入连接在一起 ...
- linux进程通信之管道
1.介绍: 1)同一主机: unix进程通信方式:无名管道,有名管道,信号 system v方式:信号量,消息队列,共享内存 2)网络通信:Socket,RPC 2.管道: 无名管道(PIPE):使用 ...
- Linux 进程通信之管道
管道是单向的.先进先出的,它把一个进程的输出和还有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,还有一个进程(读进程)从管道的头部读出数据.数据被一个进程读出后,将被从管道中删除, ...
- Linux进程通信学习总结
http://blog.csdn.net/xiaoweibeibei/article/details/6552498 SYSV子系统的相关概念 引用标识符:引用标识符是一个整数,表示每一个SYSV ...
- Linux进程通信的几种方式总结
进程通信的目的 数据传输 一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几M字节之间 共享数据 多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据 通知事 一个进程需要向另一个或一组进程发 ...
随机推荐
- ffmpeg-20161003[04,05.06]-bin.7z
ESC 退出 0 进度条开关 1 屏幕原始大小 2 屏幕1/2大小 3 屏幕1/3大小 4 屏幕1/4大小 5 屏幕横向放大 20 像素 6 屏幕横向缩小 20 像素 S 下一帧 [ -2秒 ] +2 ...
- javaWeb项目中如何实现在线查看pdf文件
最近有需求要实现在网页直接查看pdf,word,excel文件.但是实际当中并没有很好的开源插件供我们使用,确实有一些付费的插件不错,也很好用,但是对于我来说都不适合. 现在只是单纯的找到了围魏救赵的 ...
- python 装饰器
#!/usr/bin/env python3 #-*-encoding:utf-8-*- def w3(*args, **kwargs): ') def w1(): def ww1(func): de ...
- 多个html怎么导入相同的头部导航
1. iframe 包含法.页头和页尾分别做成一个页面,然后通过iframe嵌入到调用的页面.这种方法在页头页尾高度固定的时候比较适用,因为当页头页尾高度不固定时,需要iframe根据页面内容自适应高 ...
- Docker(一)
Docker是一个能够把开发的应用程序自动部署到容器的开源引擎,它基于Apache2.0开源授权协议发行,以Docker容器为资源分割和调度的基本单位,封装整个软件运行时环境,为开发者和管理员设计的, ...
- Oracle
# Oracle 客户端免安装配置 1. oracle11g http://bbs.chinaunix.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1511607 ...
- 继承映射关系 TPH、TPT、TPC<EntityFramework6.0>
每个类型一张表[TPT] 声明方式 public class Business { [Key] public int BusinessId { get; protected set; } public ...
- 会议通js
js逻辑: /** * Created by wanglijuan on 2016/12/2. */ $(function () { //登陆后请求数据 // $.ajax({ // url:&quo ...
- sorl入门
本教程是从别人的基础上借鉴整理的 Solr是一个独立的企业级搜索应用服务器,它对外提供API接口.用户可以通过http请求,向搜索引擎服务器提交一定格式的XML文件,生成索引(solr生成倒排索引,数 ...
- Maven的配置和使用(二)
Maven仓库 使用Maven带给我们一个比较直接的好处是管理jar包,这些jar包默认地址是在C:\Users\用户名.m2 目录下,我们来修改下这个地址: 现在自己想建立的仓库地址的路径下新建文件 ...