本篇文章给大家带来了关于linux进程间通信的相关知识，其中包括管道、匿名管道、共享内存等相关问题，希望对大家有帮助。

·进程间通信：操作系统为系统提供的用于实现进程间通信的方式

    进程之间是无法直接通信的，因为每个进程都有独立的虚拟地址空间，访问的都是自己的虚拟地址，因此进程具有独立性，无法直接通信

    根据通信场景的不同，因此提供了多种不同的通信方式

    进程间通信方式种类：管道、共享内存、消息队列、信号量

·管道

    特性：半双工通信--可以选择方向的单向通信

    本质：在内核中开辟一块缓冲区（内核空间中的一块内存）

    原理：多个进程通过访问同一块内核中的缓冲区实现通信（复制缓冲区的操作句柄）

    分类：匿名管道：缓冲区没有标识符，只能用于具有亲缘关系的进程间通信

        命名管道：缓冲区具有标识符，可用于同一主机上任意的进程间通信

    linux下一切皆文件--所有东西都是当做文件一样进行操作（包括管道），通过IO操作完成对管道的访问

·匿名管道

    返回值：成功返回0；失败返回-1

    特性：只能用于具有亲缘关系的进程间通信

        匿名管道没有标识符，无法被其他进程找到，只能通过子进程复制父进程的方式获取到操作句柄实现通信

    读写特性：若管道中没有数据，则read会阻塞

        若管道中数据满了，则write会阻塞

        所有的管道的读端被关闭，则继续write则会触发异常，导致进程崩溃退出

        所有的管道的写端被关闭，则继续read则会读完数据后返回0，不再阻塞

    注：管道是半双工通信，在通信时，一旦选定了 方向，应将不使用的那一端关闭。

· 命名管道：本质是 内核中的一块缓冲区，具有标识符，可以被其他进程找到，因此可用于同一主机上的任意进程间通信

    命名管道的标识符就是一个可见于文件系统的管道类型文件

    多个进程通过打开同一个管道文件，访问同一块内核中的缓冲区实现通信

    命令操作：mkfifo  filename 创建一个命名管道文件

    函数操作：int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

        pathname：文件名称；mode：创建权限

        返回值：成功返回0；失败返回-1

·总结：管道的本质：内核空间中的一块缓冲区

     原理：多个进程通过访问同一块缓冲区实现数据传输

     分类：匿名管道、命名管道 

           匿名管道：只能用于具有亲缘关系的进程间通信

           命名管道：可以用于同一主机上任意进程间通信

     特性：①半双工通信--可以选择方向的单向通信

        提供字节流传输服务：有序的、可靠的、基于连接的一种流式传输

        基于连接：所有读端关闭则write异常；所有写端关闭则read返回0

        ②自带同步与互斥：

            同步：通过同一时间进程对临界资源的唯一访问实现访问操作安全

            互斥：通过一些条件判断让进程对临界资源的访问更加合理有序

            互斥的体现：对管道进行写入操作的大小不超过PIPE_BUF-4096大小，则保证操作的原子性

            同步的体现：管道没有数据则read阻塞，管道数据写满则write阻塞

        ③生命周期随进程：不人为干预情况下，所有打开管道的进程退出后，管道缓冲区被释放

·共享内存：用于实现进程间的数据共享

    本质：一块物理内存

    原理：开辟一块物理内存空间，多个进程将同一块映射到自己的虚拟地址空间，通过虚拟地址直接进行访问，进而实现数据共享

    特性：最快的进程间通信方式，生命周期随内核

        共享内存通过虚拟地址直接访问物理内存，实现数据共享，相对于其他方式需要将数据拷贝到内核，使用时拷贝到用户态，少了两次数据拷贝操作

    注意事项：对共享内存的操作需要注意安全问题

    操作流程：

        ①创建或打开共享内存

        ②将共享内存映射到进程的虚拟地址空间

        ③通过映射的虚拟地址进行各种内存操作

        ④解除映射关系

        ⑤删除共享内存

        int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

            key：标识符（多个进程通过相同的标识符打开同一块共享内存）

            size：创建时所开辟的空间大小（以内存页为单位）

            shmflg：打开方式 + 创建权限--IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664

            返回值： 成功返回一个非负整数--操作句柄；失败返回-1

        void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

            shmid：shmget返回的操作句柄

            shmaddr：映射地址，通常设置为NULL

            shmflg：映射成功后的访问方式；SHM_RDONLY-只读；0-读写

            返回值：成功则返回映射后的首地址；失败返回(void *)-1

        int shmdt(const void *shmaddr);

            shmaddr：映射后的首地址

            返回值：成功返回0；失败返回-1

        int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

            shmid：shmget返回的操作句柄

            cmd：操作类型--IPC_RMID 标记共享内存为被销毁

            buf：对于IPC_RMID，成功返回0，失败发返回-1

·消息队列

    本质：内核中的一个优先级队列，多个进程通过访问同一个队列，向队列中添加或者获取节点而实现进程间的数据块传输

    特性：自带同步与互斥，生命周期随内核

·信号量

    本质：内核中的一个计数器 + pcb等待队列

    作用：用于实现进程间的同步与互斥，协调进程对临界资源的访问

    P操作：计数器-1，判断若计数小于0则阻塞进程

    V操作：计数器+1，唤醒一个阻塞的进程

    通过自身的计数器对资源进行计数，通过计数判断进程对资源的获取是否合理，不合理则阻塞。等待产生一个资源之后，唤醒阻塞的进程

    同步的实现：通过计数器对资源进行计数，在获取资源之前进行P操作

    互斥的实现：计数器为1，表示资源只有一个，进程访问资源之前进行P操作，访问完毕后进行V操作

相关推荐：《Linux视频教程》

# linux  # 多个  # 句柄  # 返回值  # 互斥  # 自己的  # 都是  # 信号量  # 半双工  # 自带  # 可以选择 

相关栏目： 【 网站优化151355 】 【 网络推广146373 】 【 网络技术251813 】 【 AI营销90571 】

相关推荐： EditPlus中的正则表达式 实战(4)  Win11怎么修改DNS服务器 Win11设置DNS加速网络【指南】  HTML透明颜色代码怎么让图片透明_给img元素加透明色的技巧【方法】  家族网站制作贴纸教程视频,用豆子做粘帖画怎么制作？  Laravel如何实现本地化和多语言支持？（i18n教程）  Laravel如何升级到最新版本？（升级指南和步骤）  如何制作公司的网站链接,公司想做一个网站，一般需要花多少钱？  Laravel怎么连接多个数据库_Laravel多数据库连接配置  如何挑选优质建站一级代理提升网站排名？  html文件怎么打开证书错误_https协议的html打开提示不安全【指南】  Android okhttputils现在进度显示实例代码  如何在建站主机中优化服务器配置？  制作无缝贴图网站有哪些,3dmax无缝贴图怎么调？  Laravel怎么在Blade中安全地输出原始HTML内容  如何快速搭建高效服务器建站系统？  安克发布新款氮化镓充电宝：体积缩小 30%，支持 200W 输出  高配服务器限时抢购：企业级配置与回收服务一站式优惠方案  Laravel如何配置.env文件管理环境变量_Laravel环境变量使用与安全管理  iOS发送验证码倒计时应用  个人网站制作流程图片大全,个人网站如何注销？  Python高阶函数应用_函数作为参数说明【指导】  Laravel与Inertia.js怎么结合_使用Laravel和Inertia构建现代单页应用  微信小程序 canvas开发实例及注意事项  Win11摄像头无法使用怎么办_Win11相机隐私权限开启教程【详解】  网站制作大概多少钱一个,做一个平台网站大概多少钱？  济南网站建设制作公司,室内设计网站一般都有哪些功能？  Laravel怎么使用Intervention Image库处理图片上传和缩放  javascript日期怎么处理_如何格式化输出  高防服务器租用首荐平台，企业级优惠套餐快速部署  微信小程序 闭包写法详细介绍  Laravel如何实现多级无限分类_Laravel递归模型关联与树状数据输出【方法】  详解vue.js组件化开发实践  微信小程序 五星评分(包括半颗星评分)实例代码  javascript中闭包概念与用法深入理解  如何续费美橙建站之星域名及服务？  百度浏览器如何管理插件 百度浏览器插件管理方法  如何彻底删除建站之星生成的Banner？  Laravel Blade组件怎么用_Laravel可复用视图组件的创建与使用  Laravel怎么导出Excel文件_Laravel Excel插件使用教程  敲碗10年！Mac系列传将迎来「触控与联网」双革新  Laravel如何使用Sanctum进行API认证？（SPA实战）  Laravel如何使用.env文件管理环境变量？（最佳实践）  Laravel如何构建RESTful API_Laravel标准化API接口开发指南  Python函数文档自动校验_规范解析【教程】  如何在万网ECS上快速搭建专属网站？  详解Android——蓝牙技术 带你实现终端间数据传输  Laravel如何使用API Resources格式化JSON响应_Laravel数据资源封装与格式化输出  谷歌浏览器如何更改浏览器主题 Google Chrome主题设置教程  Win10如何卸载预装Edge扩展_Win10卸载Edge扩展教程【方法】  如何基于云服务器快速搭建网站及云盘系统？