Linux程序間通訊

一、概念

程序間的通訊：是指在不同程序之間傳播或交換資訊，即a程序將「hello world」傳遞給b程序。

二、程序間的通訊方式

1、管道

管道實現的原理：通過在記憶體上開闢一塊全新的空間。a、b程序都通過檔案描述符操作這塊空間，以完成資料互動的功能。

1.1、無名管道( pipe )：管道是一種半雙工的通訊方式，資料只能單向流動，而且只能在具有父子程序間使用，不可以在任意兩個程序間傳遞資料。

1.1.1其原理：父子程序間檔案描述符共享；所以，fork之間建立、開啟無名管道。 1.1.2、建立並開啟： int pipe(int fd[2]); fd[0] //讀端 fd[1] //寫端 1.1.3、操作讀資料：read 寫資料：write 關閉： close 1.1.4、操作特點：要在父子程序中分別關閉乙個讀檔案描述符，乙個寫檔案描述符。

1.2、有名管道 (named pipe) ：有名管道也是半雙工的通訊方式，但是它允許無親緣關係程序間的通訊。

1.2.1、特性：有名字的管道，可以在任意兩個程序間傳遞資料。管道檔案，僅僅是目錄樹中乙個標示，並不在磁碟上佔據空間。 1.2.2、建立：mkfifo命令 mkfifo();函式。 1.2.3、使用：開啟（open）、讀取資料（read）、寫資料（write）、關閉（close）。 1.2.4、管道檔案操作特點： a）如果乙個程序以只寫開啟管道，但是沒有以唯讀或者讀寫開啟這個管道的程序，則開啟操作會堵塞，直到有程序以讀或讀寫開啟，open才會返回。 b）如果乙個程序以唯讀開啟管道，但是沒有以只寫或者讀寫開啟這個管道的程序，則開啟操作會堵塞，直到有程序以寫或讀寫開啟，open才會返回。 c）當寫端沒有寫入資料時，讀端會阻塞到read呼叫，直到寫端寫入資料或者寫端關閉。 d）當管道沒有空間時，再寫入資料時就會阻塞，直到有程序讀取資料或者所有讀端關閉。

2、訊號量：是乙個計數器，可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某程序正在訪問共享資源時，其他程序也訪問該資源。因此，主要作為程序間以及同一程序內不同執行緒之間的同步手段。

2.1基本概念：

臨界資源：同一時刻只能被乙個程序訪問的資源。臨界區：操作臨界資源的**區域原子操作：不能被中斷的操作，操作一旦開始執行，就必須執行結束，中途不能被任何原因打斷。

2.2 作用：

程序同步執行： 乙個程序的執行需要另乙個程序提供一定的條件，程序非同步執行：訊號量就是完成程序同步控制的！

2.3 核心物件和鍵值對

核心物件：系統核心中，建立、控制、銷毀的乙個物件（變數）鍵值對： key--val

2.4 訊號量的操作：

建立或者獲取： semget();
初始化： semctl();
p 操作： semop(); 當訊號量值<=0 時， 會阻塞執行
v 操作： semop();
刪除： semctl();
封裝訊號的操作： sem_get(); 獲取訊號量
sem_p()； -1 操作
sem_v(); +1 操作
sem_del(); 刪除操作2.5 訊號量的命令操作
檢視： ipcs -s
刪除： ipcrm -s id

3、訊息佇列：在核心中建立乙個鍵值對，用來維護訊息佇列的屬性資訊，傳送帶有型別的資料，程序可以僅僅獲取特定型別的資料。獲取指定型別的資料的時候，採用佇列的特點：先進先出。

4、共享記憶體：就是對映一段能被其他程序所訪問的記憶體，這段共享記憶體由乙個程序建立，但多個程序都可以訪問。共享記憶體是最快的 ipc 方式，它是針對其他程序間通訊方式執行效率低而專門設計的。它往往與其他通訊機制，如訊號兩，配合使用，來實現程序間的同步和通訊。

5、套接字( socket ) ：套解口也是一種程序間通訊機制，與其他通訊機制不同的是，它可用於不同及其間的程序通訊。

三、**

1、有名管道通訊實現**

//寫入資料
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void main()

//讀取資料
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void main()

2、訊號量實現**

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int semid;
union semun
;void sem_get(int key, int val);
void sem_p();
void sem_v();
void sem_del();

#include "sem.h"
#include
void main()
}

3、訊息佇列實現**

#include
#include
#include
#include
#include
#include
struct mymsg
;void main()

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