嵌入式學習筆記：進程間的通信方式總結
時間：2018-09-04 來源：未知
進程間的通信方式分為很多種，學習這個就要從這幾方面來入手，不妨一看
【1】常見的進程間通信方式(7種)
【2】無名管道
【3】(FIFO)有名管道
【4】信號signal
【1】常見的進程間通信方式(7種)
1)傳統(tǒng)的進程間通信方式
無名管道(pipe)
有名管道(fifo)
信號(signal)---- 異步通信
2)System V IPC (Inter-Process Communication)
消息隊列(message queue)
共享內(nèi)存(share memory)
信號燈集(semaphore)
3)BSD
套接字(socket)
【2】無名管道
1)簡介：
在內(nèi)核空間開辟一塊區(qū)域，并向進程提供兩個文件描述符fd[0],fd[1]; fd[0]：固定用于讀管道
fd[1]：固定用于寫管道
先進先出模式，消息被讀取后則刪除
在使用無名管道時，應創(chuàng)建無名管道，在使用fork()函數(shù)創(chuàng)建子進程;
2)特點：
1)只能用于具有親緣關系的父子進程之間通信
2)半雙工的通行模式，具有固定的讀端和寫斷
3)管道可以看成時一種特殊文件，對于它的讀寫可以使用文件I/O(管道建立在內(nèi)核空間，
必須使用文件IO進行訪問)(不支持lseek函數(shù))
4)讀操作被阻塞：當管道中沒有數(shù)據(jù)時
寫操作被阻塞：管道被寫滿時(管道大小為64K);5)管道破裂：管道讀端被關閉，再向管道中寫入數(shù)據(jù)時，
即向管道寫入數(shù)據(jù)的進程會收到來自內(nèi)核發(fā)送的SIGPIPE信號6)數(shù)據(jù)存放于內(nèi)存中，讀取后就不存在了
3)使用步驟：
在對管道內(nèi)的數(shù)據(jù)進行操作時，必須使用文件IO，在對用戶空間的數(shù)據(jù)進行操作時，可以使用標準IO(擇優(yōu)選擇);
【3】(FIFO)有名管道
1)簡介
在內(nèi)核開辟一塊空間，用來存儲數(shù)據(jù)，但是此空間通過存儲在磁盤空間的文件名來操作;
先進先出模式，消息被讀取后則刪除
2)特點
1)可以使互不相關的兩個進程互相通信，有名管道可以通過路徑名來指出，并且在文件系統(tǒng)中可見
2)進程通過文件IO來操作有名管道，內(nèi)容存放在內(nèi)存中
3)不支持lseek()操作
4)其它與無名管道一樣。
5)讀操作被阻塞：當管道中沒有數(shù)據(jù)時
寫操作被阻塞：管道被寫滿時(管道大小為64K);
6)有名管道在被創(chuàng)建后，顯示大小為0(因為其存放在內(nèi)存中)
7)有名管道文件在被單獨打開時(無論讀/寫)都會阻塞，直到讀端和寫端都被打開時停止阻塞
3)有名管道的阻塞問題
由于普通文件的讀寫時不會出現(xiàn)阻塞問題,而在管道的讀寫中卻有阻塞的可能,這里的非阻塞標志可以在open()函數(shù)中設定為O_NONBLOCK。
對于O_RDONLY、 O_WRONLY、 O_NONBLOCK有4種組合方式:
1、open(const char *path,O_RDONLY)
在這種情況下,open 調(diào)用將阻塞,除非有一個進程以寫方式打開同一個FIFO,否則它不會返回
2、open(const char *path,O_RDONLY|O_NONBLOCK )
即使沒有其它進程以寫方式打開FIFO,這open調(diào) 用也將成功并馬上返回3、open(const char *path,O_WRONLY)
open調(diào)用將阻塞,直到有一個進程以讀方式打開同一個 FIFO為止。
4、open(const char *path,O_WRONLY|O_NONBLOCK )
open調(diào)用總是立刻返回,便如果沒有進程以讀方式打開FIFO文件, open調(diào)用將返回一個錯誤(-1)并且FIFO也不會被打開。
對于讀進程
• 若該管道是阻塞打開,且當前FIFO內(nèi)沒有數(shù)據(jù),則對讀進程而言將一直阻塞到有數(shù)據(jù)寫入。
• 若該管道是非阻塞打開,則不論FIFO內(nèi)是否有數(shù)據(jù),讀進程都會立即執(zhí)行讀操作。對于寫進程
• 若該管道是阻塞打開,則寫操作將一直阻塞到數(shù)據(jù)可以被寫入。
• 若該管道是非阻塞打開而不能寫入全部數(shù)據(jù),則讀操作進行部分寫入或者調(diào)用失敗。
4)使用步驟：
1)先在某一個進程中使用mkfifo()在內(nèi)核空間中創(chuàng)建有名管道(在文件系統(tǒng)中
可見)
2)在需要使用有名管道的進程中通過 open()打開文件
3)使用文件IO對有名管道進行訪問
5)相關函數(shù)
【4】信號signal
1)簡介
信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是唯一一種異步通信方式
信號可以直接進行用戶空間進程和內(nèi)核進程之間的交互，內(nèi)核進程也可以利用它來通知用戶空間進程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件
如果進程當前未處于執(zhí)行態(tài)，則該信號就由內(nèi)核保存起來，直到該進程恢復執(zhí)行再傳遞給它
linux內(nèi)核通過信號通知用戶進程，不同的信號類型代表不同的事件
如果一個進程被設置為阻塞，則該信號的傳遞被延遲，直到其阻塞被取消時才被傳遞給進程
用戶進程對信號的響應方式：
忽略信號：對信號不做任何處理，但是有兩個信號不能被忽略：SIGKILL和SIGSTOP捕捉信號：定義函數(shù)處理信號，當信號發(fā)生時，自行相應的處理函數(shù)執(zhí)行缺省操作：Linux對每種信號都規(guī)定了默認操作
kill -l 34(SIGRTMIN)-64(SIGRTMAX) 可靠信號 信號可以被內(nèi)核保存萬次 而其他信號只會被保存一次，如果程序處于暫停態(tài)，且需多次接受相同信號，內(nèi)核相同的信號只會發(fā)送一次給程序。
kill [-signal] pid 默認發(fā)送SIGTERM(15)終止進程 -signal指定信號 pid指定發(fā)送對
象
killall [-u user | prog] prog指定進程號 user指定用戶名
