LINUX进程间通信2.
实验十八--linux进程间通信
共享内存(Shared memory)
消息队列(Mes种最为高效的进程间通信方式。因为进程可 以直接读写内存,不需要任何数据的拷贝。 为了在多个进程间交换信息,内核专门留出了一块内存区。 这段内存区可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有 地址空间,从而大大提高了效率。 由于多个进程共享一段内存,因此也需要依靠某种同步机 制,如互斥锁和信号量等 。
消息队列就是一些消息的列表。用户可以从消息队列中 添加消息和读取消息等。从这点上看,消息队列具有一 定的FIFO特性,但是它可以实现消息的随机查询,比 FIFO具有更大的优势。同时,这些消息又是存在于内核 中的,由“队列ID”来标识。 消息的结构。受到两方面约束,长度必须小于系统规定 上限,其次,它必须以一个长整型变量开始,接受函数 将用这个成员变量来确定消息类型 struct my_message{ long message_type; /*data*/
共享内存的实现分为两个步骤: 第一步是创建共享内存,shmget(),从内存中获得 一段共享内存区域。 第二步是映射共享内存,shmat(),把这段创建的 共享内存映射到具体的进程空间中。
到这里可使用共享内存了,也就是可以使用不带缓 冲的I/O读写命令对其进行操作。 除此之外,当然还有断开映射的操作,shmdt()。
编写一对程序shm1.c和shm2.c,第一个程序创建 一个共享内存段,并把写到里面的数据都读出来, 直到读到“end”。第二个程序连接已有的共享内 存段,并负责向里输入数据,直到输入“end” (需要自己提供同步机制)。
编写一对程序msg1.c和msg2.c,前者负责接收消 息,后者负责发送消息,允许两个进程都可以创建 消息队列,但只有接收进程可以删除队列,规定当 接收或发送数据为“end”时结束。
linux线程间通信方式
linux线程间通信方式
Linux 线程间通信方式包括以下几种:
1. 管道通信:管道是一种半双工的通信方式,只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信,父进程创建管道,在进程间传递数据。
2. 信号通信:信号是一种异步通信方式,在进程之间传递简单的信息。
一个进程向另一个进程发送一个信号,另一个进程收到信号后就可以采取相应的操作。
3. 共享内存通信:共享内存是最快的进程间通信方式,可以将内存区域映射到多个进程的地址空间中,实现进程间数据的共享。
需要注意解决信号量、锁等同步问题。
4. 信号量通信:信号量是一种计数器,用来协调多个进程对共享资源的访问。
多个进程需要对信号量进行操作,以实现对共享资源的访问控制。
5. 消息队列通信:消息队列是一种通过消息传递来进行通信的机制,可以在进程之间传递数据块,通常用于进程间的同步和异步通信。
6. 套接字通信:套接字是基于网络通信的一种进程间通信方式,可用于同一主机上进程间通信,也可以在不同主机之间通信。
套接字是基于 TCP/IP 协议栈实现的,需要在数据传输时注意网络传输和数据结构转换等问题。
以上是 Linux 线程间通信的主要方式,开发者可以根据不同的需求和场景选择合适的方式。
详解linux进程间通信-消息队列
详解linux进程间通信-消息队列前⾔:前⾯讨论了信号、管道的进程间通信⽅式,接下来将讨论消息队列。
⼀、系统V IPC 三种系统V IPC:消息队列、信号量以及共享内存(共享存储器)之间有很多相似之处。
每个内核中的 I P C结构(消息队列、信号量或共享存储段)都⽤⼀个⾮负整数的标识符( i d e n t i f i e r )加以引⽤。
⽆论何时创建I P C结构(调⽤m s g g e t、 s e m g e t或s h m g e t) ,都应指定⼀个关键字(k e y),关键字的数据类型由系统规定为 k e y _ t,通常在头⽂件< s y s / t y p e s . h >中被规定为长整型。
关键字由内核变换成标识符。
以上简单介绍了IPC,对接下来介绍的消息队列、信号量和共享内存有助于理解。
⼆、消息队列 1、简介 消息队列是消息的链接表 ,存放在内核中并由消息队列标识符标识。
我们将称消息队列为“队列”,其标识符为“队列 I D”。
m s g g e t⽤于创建⼀个新队列或打开⼀个现存的队列。
m s g s n d⽤于将新消息添加到队列尾端。
每个消息包含⼀个正长整型类型字段,⼀个⾮负长度以及实际数据字节(对应于长度),所有这些都在将消息添加到队列时,传送给 m s g s n d。
m s g r c v⽤于从队列中取消息。
我们并不⼀定要以先进先出次序取消息,也可以按消息的类型字段取消息。
2、函数介绍ftok函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);//“/home/linux” , 'a'功能:⽣成⼀个key(键值)msgget函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int msgflg);功能:创建或取得⼀个消息队列对象返回:消息队列对象的id 同⼀个key得到同⼀个对象格式:msgget(key,flag|mode);flag:可以是0或者IPC_CREAT(不存在就创建)mode:同⽂件权限⼀样msgsnd函数int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);功能:将msgp消息写⼊标识为msgid的消息队列msgp:struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */消息的类型必须>0char mtext[1]; /* message data */长度随意};msgsz:要发送的消息的⼤⼩不包括消息的类型占⽤的4个字节msgflg:如果是0 当消息队列为满 msgsnd会阻塞如果是IPC_NOWAIT 当消息队列为满时不阻塞⽴即返回返回值:成功返回id 失败返回-1msgrcv函数ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);功能:从标识符为msgid的消息队列⾥接收⼀个指定类型的消息并存储于msgp中读取后把消息从消息队列中删除msgtyp:为 0 表⽰⽆论什么类型都可以接收msgp:存放消息的结构体msgsz:要接收的消息的⼤⼩不包含消息类型占⽤的4字节msgflg:如果是0 标识如果没有指定类型的消息就⼀直等待如果是IPC_NOWAIT 则表⽰不等待msgctl函数int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);//删除消息队列对象 程序2-2将简单演⽰消息队列: --- snd.c ---#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;}Msg;int main(){key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|O_WRONLY|0777);if(msgid<0){perror("msgget error!");exit(-1);}Msg m;puts("please input your type name age:");scanf("%ld%s%d",&m.type,,&m.age);msgsnd(msgid,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0);return0;} --- rcv.c ---#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;}Msg;int main(){key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,O_RDONLY);if(msgid<0){perror("msgget error!");exit(-1);}Msg rcv;long type;puts("please input type you want!");scanf("%ld",&type);msgrcv(msgid,&rcv,sizeof(rcv)-sizeof(type),type,0);printf("rcv--name:%s age:%d\n",,rcv.age);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);return0;} 运⾏演⽰: 三、详解ftok函数 ftok根据路径名,提取⽂件信息,再根据这些⽂件信息及project ID合成key,该路径可以随便设置。
L-IPC
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有名管道的创建可以使用函数 mkfifo(),该函 数类似文件中的open()操作,可以指定管道的路 径和打开的模式。 在创建管道成功之后,就可以使用open、read、 write这些函数了。与普通文件的开发设置一样, 对于为读而打开的管道可在open中设置 O_RDONLY,对于为写而打开的管道可在open中设 置 O_WRONLY,在这里与普通文件不同的是阻塞 问题。由于普通文件的读写时不会出现阻塞问题, 而在管道的读写中却有阻塞的可能,这里的非阻 塞标志可以在open函数中设定为 O_NONBLOCK。
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对于读进程 若该管道是阻塞打开,且当前 FIFO 内没有数 据,则对读进程而言将一直阻塞直到有数据写 入。 若该管道是非阻塞打开,则不论 FIFO 内是否 有数据,读进程都会立即执行读操作。 对于写进程 若该管道是阻塞打开,则写进程而言将一直阻 塞直到有读进程读出数据。 若该管道是非阻塞打开,则当前 FIFO 内没有 读操作,写进程都会立即执行读操作。
1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGIOT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 在Alpha AXP Linux系统上,信号的编号有些不同。
浅析Linux进程通信的几种方式及其比较
关 键 词 :iu ; 讯 方 式 Ln x 通 中图分 类号 : 3 TP 9 文献标 识 码 : A
: 兰 C ia N w T c n lge n rd cs h n e e h oo isa d P o u t
高 新 技 术
浅析 Ln x 程通 信 的几种 方式及其 比较 iu 进
曹 鹏
( 解放 军 国际 关 系学 院 , 苏 南京 2 0 3 ) 江 1 09
为数组 sp 的大小 。 os 通信 的 过程 中 , 系统 可 以利 用 M G T 0 S C L 在消 4管道 通信 方式 . 息 队列上 执行 指定 的操作 ,更 具参 数 的不 同 管 道是 Lnx 持 的最 初 U i IC形 式 和权 限 的不 同 ,可 以执行 检索 、删除 等得 操 i 支 u n P x 之一, 当两 个进 程利 用 管道 进行 通 信 时 , 送 作 。 发 信 息 的进程 称 为写 进程 ,接 收 信息 的进 程 称 共 享 的消 息 队列 是一 个 临界 资 源 ,针对 为 读进 程 。管道 通信 方 式 的 中间介 质就 是 文 同一 消息 队列 的诸 发送 和 接收 进程 必 须保 证 件 , 常称 这 种 文件 为 管 道 文 件. 它 就 像 管 互 斥 进入 ,这 种进 程 间 的同步 和互 斥 是 由系 通 道 一样 将一 个 写进程 和 一个 读 进程 连接 在 一 统 提供 的系统 调用 自动实 现 的 ,所 以用户 在 起 , 现两个 进程 之 间 的通 信 。
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点Linux进程间通讯的方式有多种,其优缺点也不尽相同,接受者依赖发送者之时间特性可承载其优端。
下面就讨论几种典型的方式:1、管道(Pipe):是比较传统的方式,管道允许信息在不同进程之间传送,由一端输入,另一端输出,提供全双工式劝劝信息传送,除此之外,伺服端也可以将其服务转换为管道,例如说Web服务程序。
管道的优点:简单易懂、可靠、灵活、容易管理,可以控制发送端和接收端的信息流量。
管道的缺点:线程之间的信息量不能太大,也只能在本机上使用,不能通过网络发送信息。
2、消息队列(Message queue):消息队列主要应用在大型网络中,支持多种消息队列协议,广泛用于在远程机器上的进程间的交互、管理进程间的数据和同步问题。
消息队列的优点:主要优点是这种方式可以将消息发送给接收端,然后接收端可以从距离发送端远的地方网络上接收消息,通过消息队列可以较好的管理和控制进程间的数据流量和同步问题。
消息队列的缺点:缺点是消息队里的管理复杂,并且有一定的延迟,而且它使用时应避免共享内存,对于多处理器和跨网络环境, TCP 传输数据时也比不上消息队列的传输效率高。
3、共享内存(Share Memory):是最高效的进程间通信方式,也是最常用的,它使进程在通信时共享一个存储地址,双方都可以以该存储地址作为参数进行读写操作。
共享内存的优点:实现高性能,数据同步操作快、数据可以高速传输,可以解决多处理器以及跨网络环境的通信。
共享内存的缺点:由于进程间直接使用物理内存,没有任何保护,所需要使用较复杂的同步机制来完成数据的可靠传输。
总的来说,每种进程通讯方式都有各自的优缺点,不同的系统需求也许需要多种方案的相互配合才能有效的处理系统间通信的问题。
系统设计者应根据具体系统需求,选择合适的进程通信方式来实现更好的进程间通信。
操作系统的消息传递和进程间通信实现进程间的信息传递和通信
操作系统的消息传递和进程间通信实现进程间的信息传递和通信操作系统是计算机中非常重要的一个组成部分,它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源。
在多道程序设计环境下,操作系统需要负责调度和管理多个进程的执行。
而进程间的信息传递和通信是操作系统中一个关键的功能,它使得不同进程之间能够相互交互、传递数据,从而实现协同工作和资源共享。
本文将探讨操作系统中的消息传递和进程间通信,以及它们的实现方法和技术。
一、消息传递在操作系统中,进程间的信息传递可以通过消息传递的方式来实现。
消息传递是指一个进程向另一个进程发送消息,并由接收进程接收和处理该消息。
消息传递可以用于进程间的同步和通信,从而实现进程之间的交互。
消息传递一般包括以下几个步骤:1. 消息的创建:发送进程首先需要创建一条消息,并在消息中填写相应的内容。
消息可以包含数据、指令等信息,以满足不同的需求。
2. 消息的发送:发送进程将创建好的消息发送给接收进程。
发送进程需要指定接收进程的标识符,以确保消息能够被正确地发送到目标进程。
3. 消息的接收:接收进程通过等待操作等待消息的到达。
当消息到达时,接收进程将检查消息的标识符,以确定该消息是否是自己所期望接收的。
4. 消息的处理:接收进程接收到消息后,会对消息进行处理。
处理的方式取决于消息的内容和接收进程的需求。
消息传递可以有两种方式:直接消息传递和间接消息传递。
直接消息传递是指发送进程直接发送消息给接收进程。
间接消息传递是指通过操作系统的消息队列来传递消息。
不同的方式适用于不同的场景和需求。
二、进程间通信的实现为了实现进程间的信息传递和通信,操作系统提供了多种机制和技术。
以下是几种常见的进程间通信的实现方式:1. 共享内存共享内存是一种在多个进程之间共享同一块物理内存的方式。
通过将一块内存区域映射到多个进程的地址空间中,进程可以通过读写共享内存的方式来进行通信。
共享内存的优点是速度快,但需要进程之间进行同步和互斥操作,以避免数据的冲突和错误。
简述linux中进程间各种通信方式特点
简述linux中进程间各种通信方式特点Linux中进程间通信方式有多种,包括管道,命名管道,消息队列,信号量,共享内存和套接字。
每种通信方式都有自己的特点和适用场景。
一、管道1. 特点:- 管道是最简单的进程间通信方式之一,只能用于具有父子关系的进程间通信。
- 管道是一个单向通道,数据只能在一个方向上流动。
- 管道的容量有限,在写度满之前,读进程阻塞;在读度空之前,写进程阻塞。
2. 使用场景:- 父子进程之间需要进行简单的数据传输。
二、命名管道1. 特点:- 命名管道是一种特殊类型的文件,可以实现不相关进程的通信。
- 命名管道是半双工的,只能在一个方向上传输数据。
- 命名管道是顺序读写的,进程可以按照顺序读取其中的数据。
2. 使用场景:- 不相关的进程需要进行数据传输。
- 需要按照顺序进行传输的场景。
三、消息队列1. 特点:- 消息队列是一组消息的链表,具有特定的格式和标识符。
- 消息队列独立于发送和接收进程的生命周期,可以实现不相关进程间的通信。
- 消息队列可以根据优先级进行消息的传输。
2. 使用场景:- 需要实现进程间相对复杂的数据传输。
- 数据传输具有优先级。
四、信号量1. 特点:- 信号量是一个计数器,用于实现多个进程之间的互斥和同步。
- 信号量有一个整数值,只能通过定义的操作进行访问。
- 信号量可以用于控制临界区的访问次数。
2. 使用场景:- 多个进程需要共享公共资源。
- 需要进行互斥和同步操作。
五、共享内存1. 特点:- 共享内存是一块可以被多个进程共同访问的内存区域。
- 共享内存是最快的进程间通信方式,因为数据不需要在进程之间拷贝。
- 共享内存需要通过同步机制(如信号量)进行互斥访问。
2. 使用场景:- 需要高效地进行大量数据传输。
- 数据读写频繁,需要最小化数据拷贝的开销。
六、套接字1. 特点:- 套接字是一种网络编程中常用的进程间通信方式。
- 套接字支持不同主机上的进程进行通信。
Linux终端命令的进程通信和数据传输
Linux终端命令的进程通信和数据传输Linux终端命令是开发人员和系统管理员在Linux操作系统上进行各种操作的基础工具。
在Linux中,进程通信和数据传输是关键的功能之一,它允许不同的进程之间相互交换信息和共享资源。
本文将介绍Linux终端命令中的进程通信和数据传输的几种方法。
一、管道(pipe)管道是Linux终端命令中最简单和最常用的进程通信方式之一。
它实际上是一个特殊的文件,用于将一个命令的输出连接到另一个命令的输入。
管道使用竖线符号(|)来表示,例如:```command1 | command2```这将把command1的输出作为command2的输入。
通过管道,可以在不创建临时文件的情况下将多个命令串联起来,实现数据的流动和传输。
二、命名管道(named pipes)命名管道是一种特殊的文件类型,用于在不相关的进程之间进行通信。
与简单管道不同,命名管道可以通过文件系统中的路径进行引用,允许任意数量的进程进行读写操作。
命名管道使用mkfifo命令进行创建,例如:```mkfifo mypipe```创建后,可以通过文件读写的方式进行进程间通信,示例:```echo "Message" > mypipecat mypipe```第一条命令将一条消息写入命名管道,第二条命令将读取并显示该消息。
三、信号(signal)信号是一种Linux终端命令中用于进程间通信的异步通知机制。
当一个进程需要通知另一个进程发生了某个事件时,可以发送一个信号。
接收信号的进程可以根据信号的类型和处理方式来做出相应的响应。
常见的信号包括中断信号(SIGINT)和终止信号(SIGTERM)。
通过kill命令可以向指定进程发送信号,例如:```kill -SIGINT PID```这将中断具有PID标识符的进程。
四、共享内存(shared memory)共享内存是一种高效的进程间通信机制,允许不同的进程访问同一块物理内存。
实验六 进程间通信
3.2 实验内容(2)
进程的管道通信
编写程序,实现进程的管道通信:父进程使用系统调用pipe() 建立一个管道。创建两个子进程p1和p2,分别向管道个发一 条信息后结束: Child 1 is sending a message to parent. Child 2 is sending a message to parent. 父进程从管道中分别接收两个子进程发来的消息并显示在屏 幕上,然后父进程结束。要求父进程先接受子进程p1发来的 消息,然后再接收子进程p2发来的消息。
实验六 进程间通信
预备知识
Linux进程间通信 进程软中断通信
管道和消息队列
实验指导
软中断通信函数
管道通信的使用
消息队列的应用
实验目的、内容
2.1 软中断通信函数(1)
向一个进程或一组进程发送一个信号: int kill(pid, sig)
pid>0时,核心将信号发送给进程pid
理程序
2.1 软中断通信函数(2)
pid_t wait(int * status)
暂时停止目前进程的执行,直到有信号来或子进程结束
pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options)
pid的取值 pid=-1时,等待任何一个子进程退出,相当于wait() pid=0时,等待进程组ID与目前进程相同的任何子进程 pid<-1时,等待进程组ID为pid绝对值的任何子进程 options有两个常数参数,可使用或运算,不用时设为0 WNOHANG:即使没有任何子进程退出,它也会立即返回 WUNTRACED:子进程进入暂停执行状态并马上返回,但结束 状态不予以理会
实验1~4进程间通信、信号量、死锁
西安邮电大学(计算机学院)课内实验报告实验名称:进程间通信/信号量/死锁专业名称:班级:学生姓名:学号(8位):指导教师:实验日期:一.实验目的及实验环境(一)实验环境CPU:Intel Core i3 2.30 GHz内存:2.0 GB操作系统:LINUX(二)实验目的实验1 掌握linux基本命令和开发环境1. 掌握编译环境gcc及跟踪调试工具gdb2. 掌握常用的linux shell命令3. 掌握编辑环境vim实验2 进程通过观察、分析实验现象,深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点,掌握在posix规范中fork和kill系统调用的功能和使用。
实验3 线程通过观察、分析实验现象,深入理解线程及线程在调度执行和内存空间等方面的特点,并掌握线程与进程的区别。
掌握posix规范中pthread_creat()函数的功能和使用方法。
实验4 互斥通过观察、分析实验现象,深入理解互斥锁的原理及特点掌握在posix 规范中的互斥函数的功能及使用方法。
二.实验内容(一)实验21. 填写代码:1)建立child_proc_number个子进程,要执行:proc_number = i;do_something(); 父进程把子进程的id保存到pid[i] 。
2)向pid[ch-'0']发信号SIGTERM,杀死该子进程。
3)杀死本组的所有进程。
2. 实验过程先猜想一下这个程序的运行结果。
假如运行“./process 20”,输出会是什么样?然后按照注释里的要求把代码补充完整,运行程序。
可以多运行一会儿,并在此期间启动、关闭一些其它进程,看process的输出结果有什么特点,记录下这个结果。
开另一个终端窗口,运行“ps aux|grep process”命令,看看process究竟启动了多少个进程。
回到程序执行窗口,按“数字键+回车”尝试杀掉一两个进程,再到另一个窗口看进程状况。
linux 中的进程处理和控制方式
linux 中的进程处理和控制方式Linux 是一种广泛使用的操作系统,它具有强大的进程处理和控制功能。
在 Linux 系统中,进程是进行任务的基本单位,它们可以同时运行,互相通信,共享资源,因此进程处理和控制是 Linux 系统重要的组成部分。
Linux 提供了多种方式来处理和控制进程。
以下是一些常见的方式:1. 创建新进程:在 Linux 系统中,可以通过 fork() 系统调用创建一个新的子进程。
子进程是通过复制父进程的内存空间、文件描述符和其他资源来创建的。
这样可以实现并行处理任务,提高系统的效率。
创建新进程时,可以使用 exec() 系统调用来加载一个新的程序运行。
2. 进程调度:Linux 使用调度器(scheduler)来决定哪个进程在何时执行。
调度算法会根据进程的优先级(priority)和调度策略来决定进程的执行顺序。
常见的调度策略包括先进先出(FIFO)、最短作业优先(SJF)、轮转(Round Robin)等。
通过合理的调度算法,可以提高系统的响应速度和资源利用率。
3. 进程间通信:在 Linux 中,进程之间可以通过多种方式进行通信。
其中最常用的方式是通过管道(pipe)、信号(signal)和共享内存(shared memory)来进行进程间的数据交换。
管道可以实现进程的单向通信,信号可以用于进程之间的异步通信,而共享内存可以让多个进程共享同一片内存区域,实现高效的数据交换。
4. 进程控制:Linux 提供了多个命令和系统调用来控制进程的行为。
例如,可以使用 ps 命令来查看系统中正在运行的进程,使用kill 命令发送信号终止进程,使用 nice 命令来改变进程的优先级等。
此外,还可以使用进程控制信号(Process Control Signals)来改变进程的状态,如暂停、继续、停止等。
5. 进程管理工具:Linux 提供了一些进程管理工具来帮助用户更方便地处理和控制进程。
linux高级面试题
linux高级面试题Linux是一种开源的操作系统,广泛应用于服务器领域。
作为一个高级Linux工程师或运维人员,你可能会面试到一些比较复杂的问题。
本文将为你整理一些常见的Linux高级面试题,帮助你准备应对面试挑战。
1. 请解释什么是进程间通信(IPC)?常用的IPC机制有哪些?进程间通信是指不同进程之间进行信息交换和共享资源的机制。
常用的IPC机制包括管道、命名管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字等。
2. 请解释什么是Linux文件系统?Linux文件系统是用于组织和管理文件和文件夹的一种方法。
它可以将文件存储在磁盘上,并提供对文件的读写和访问权限控制。
常见的Linux文件系统包括ext2、ext3、ext4和XFS等。
3. 如何在Linux中查看进程的资源占用情况?可以使用top命令或者htop命令来实时监控进程的资源占用情况。
使用ps命令可以列出所有进程,并查看它们的PID、内存占用、CPU 占用等信息。
4. 如何在Linux中查找一个文件?可以使用find命令来在指定的目录中递归查找文件。
例如,使用“find /path/to/directory -name filename”来查找指定目录下名为filename 的文件。
5. 如何在Linux中设置定时任务?可以使用crontab命令来设置定时任务。
使用“crontab -e”命令编辑定时任务配置文件,并使用特定的时间和命令来指定定时任务的执行条件。
6. 请解释什么是软链接和硬链接?它们之间有什么区别?软链接(符号链接)是一个指向另一个文件或目录的特殊文件,类似于Windows中的快捷方式。
硬链接是指多个文件共享同一个inode,它们对应的实际文件内容是相同的。
软链接可以跨文件系统进行链接,而硬链接只能在同一个文件系统内进行链接。
当原始文件被删除时,软链接将失效,而硬链接仍然可以访问原始文件内容。
7. 如何查看Linux系统的硬件信息?可以使用dmidecode命令来查看Linux系统的硬件信息。
操作系统实验三进程的管道通信
操作系统实验三进程的管道通信操作系统中的进程通信是指进程之间通过一定机制进行信息传递和交换的过程。
而管道是常用的进程间通信(IPC)机制之一,它提供了一种半双工的通信方式,用于在具有亲缘关系的进程之间进行通信。
本实验以Linux系统为例,介绍进程的管道通信。
一、进程间通信(IPC)概述进程之间的通信是操作系统的重要功能之一,它使得不同进程能够共享信息、协调工作。
Linux系统提供了多种进程间通信的方式,如管道、消息队列、信号、共享内存等。
其中,管道是最简单、最常用的一种进程间通信方式。
二、管道的概念与原理1.管道的概念管道是一种特殊的文件,用于实现具有亲缘关系的进程之间的通信。
整个管道可以看作是一个字节流,其中写入的数据可以被读取。
管道通常是半双工的,即数据只能从一个进程流向另一个进程,而不能反向流动。
2.管道的原理管道的内部实现是通过操作系统的缓冲区来完成的。
当一个进程往管道写入数据时,数据被放置在写管道的缓冲区中。
另一个进程从管道中读取数据时,数据被从读管道的缓冲区中取出。
如果写管道的缓冲区为空,写操作将会阻塞,直到有数据被写入为止。
同样,如果读管道的缓冲区为空,读操作将会阻塞,直到有数据可读为止。
三、管道的使用步骤1.打开管道在Linux系统中,使用`pipe`系统调用来创建管道。
它接受一个包含两个整数的参数数组,返回0表示成功,负数表示失败。
成功创建管道后,会得到两个文件描述符,分别代表读管道和写管道。
2.进程间通信在有亲缘关系的进程中,可以使用`fork`系统调用来创建一个子进程。
父进程和子进程都可以使用管道进行读写操作。
父进程可以关闭写管道描述符,子进程关闭读管道描述符,即父进程只负责写入数据,子进程负责读取数据。
3.写入数据父进程在写管道描述符上调用`write`函数来向管道写入数据。
该函数的返回值为成功写入的字节数,返回-1表示写入失败。
4.读取数据子进程在读管道描述符上调用`read`函数来从管道读取数据。
实验五_Linux进程间通信
实验五 Linux 进程间通信1. 实验目的1)熟悉在C 语言源程序中使用Linux 所提供的系统调用界面的方法;2)掌握Linux 中子进程的创建方法以及调度执行情况,理解进程与程序的区别; 3)掌握软中断信号的使用,了解使用软中断通信实现异步事件的方法;4)掌握父子进程使用管道进行通信的方法,了解管道通信的特点和上的限制。
2. 实验内容1) 父进程创建子进程(1) 实现父进程创建一个子进程,返回后父子进程都分别循环输出字符串“I am parent.”或“I am child.”5次,每输出1次后使用sleep(1)延时1秒,然后再进入下一循环。
(2) 在源程序中连续使用4个fork(),而不用if()进行返回值的判断,在4个fork()语言后面输出字符“A ”,观察并分析该程序编译连接执行后的输出结果。
(3) 由父进程创建一个子进程,子进程的功能史输出26个英文字母,使用execl()加载子进程的程序。
(1)(2)结果:(3)2)软中断的使用(1)编写一个程序循环显示“How are you?”,当键盘输入Ctrl+C的组合键后中断循环显示,执行软中断程序,软中断程序的功能是修改循环变量的值终止循环,然后输出“Byebye”。
输出显示结果:3)管道的使用:(1)编写一个程序,实现:父进程使用系统调用pipe()创建一个无名管道;(2)创建2个子进程,分别向管道各发下面中1条信息后结束:Child 1 is sending a message to parent!Child 2 is sending a message to parent!(1)结果:(2)输出结果:3.实验思考1)如果连续创建多个子进程而不使用条件进行各自空间的分隔,会出现什么情况?2)对实验内容2)进行改进,先输出10次“How are you?”,在此过程中使用Ctrl+C不能中断循环显示,10次以后使用Ctrl+C可以中断循环,应该做那些修改?3)管道通信与软中断通信在信息量的大小上有何区别?4)共享同一个管道进行通信的读写进程之间必须满足什么关系,为什么?。
linux进程间通信实验心得
linux进程间通信实验心得随着对Linux系统的深入了解,我对进程间通信(IPC)的重要性有了更深刻的认识。
在这次实验中,我通过实际操作,掌握了多种Linux进程间通信的方法,并对它们的特点和应用场景有了更清晰的了解。
实验过程中,我主要接触了三种主要的进程间通信方法:管道(Pipe)、信号(Signal)和共享内存(Shared Memory)。
每种方法都有其独特的特点和使用场景。
管道是最基本的进程间通信方式,它允许父子进程之间进行通信。
通过管道,一个进程可以将数据写入到管道中,而另一个进程可以从管道中读取数据。
我在实验中创建了多个进程,并通过管道实现了它们之间的数据传递。
虽然管道简单易用,但它的通信能力有限,只能用于父子进程或兄弟进程之间的通信。
信号是一种异步的进程间通信方式,一个进程可以向另一个进程发送信号。
接收进程可以根据信号的类型采取不同的行动。
我在实验中通过信号实现了进程间的控制和同步。
虽然信号可以用于任何两个进程之间的通信,但由于它是异步的,使用起来需要小心处理信号的捕获和处理。
共享内存是一种高效的进程间通信方式,它允许多个进程访问同一块内存空间。
通过共享内存,进程可以快速地读写数据,避免了数据在进程间传递的开销。
我在实验中创建了多个进程,让它们共享一块内存区域,并通过读写共享内存实现了数据的快速传递。
共享内存的优点是通信速度快,但需要处理好同步和互斥问题,以避免数据冲突和错误。
通过这次实验,我对Linux进程间通信有了更深入的了解。
在实际应用中,需要根据具体的需求和场景选择合适的进程间通信方法。
同时,我也认识到进程间通信的复杂性和挑战性,需要仔细考虑和处理各种可能的问题。
在未来的学习和工作中,我将继续深入学习Linux系统及其相关技术,不断提高自己的技能和能力。
同时,我也将关注新技术的发展和应用,保持对行业的敏感度和竞争力。
嵌入式应用程序设计综合教程第四章linux进程间通信
FIFO
无名管道只能用于具有亲缘关系的进程之间,这 就限制了无名管道的使用范围 有名管道可以使互不相关的两个进程互相通信。 有名管道可以通过路径名来指出,并且在文件系 统中可见
进程通过文件IO来操作有名管道
有名管道遵循先进先出规则 不支持如lseek() 操作
信号发送与捕捉
else /*在父进程中检测子进程的状态,调用kill函数*/ {
printf("pid = %d\n",pid); if((waitpid(pid, NULL, WNOHANG)) = = 0) { kill(pid, SIGKILL); printf("kill %d\n", pid); }
使用信号的场合
后台进程需要使用信号,如xinetd 如果两个进程没有亲缘关系,无法使用无名管道
如果两个通信进程之一只能使用标准输入和标准 输出,则无法使用FIFO
信号通信
信号名
SIGHUP
含义
默认操作
该信号在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 终止 通常是在终端的控制进程结束时,通知同一会 话内的各个作业与控制终端不再关联。 该信号在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出, 终止 终端驱动程序发送此信号并送到前台进程中的 每一个进程。 该信号和SIGINT类似,但由QUIT字符(通常是 Ctrl-\)来控制。 该信号在一个进程企图执行一条非法指令时(可执 行文件本身出现错误,或者试图执行数据段、 堆栈溢出时)发出。 该信号在发生致命的算术运算错误时发出。这里不 仅包括浮点运算错误,还包括溢出及除数为0等 其它所有的算术的错误。 终止 终止
III. Linux系统编程_ 30进程_4 进程间通信
第 30 章 进程 4. 进程间通信每个进程各自有不同的用户地址空间, 任何一个进程的全局变量在另一个进程中 都看不到,所以进程之间要交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区, 进程 1 把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程 2 再从内核缓冲区把数据读走, 内核提供的这种机制称为进程间通信(IPC,InterProcess Communication)。
如下图所示。
图 30.6. 进程间通信4.1. 管道管道是一种最基本的 IPC 机制,由 pipe 函数创建:#include <unistd.h>int pipe(int filedes[2]);调用 pipe 函数时在内核中开辟一块缓冲区(称为管道)用于通信,它有一个读 端一个写端, 然后通过 filedes 参数传出给用户程序两个文件描述符, filedes[0] 指向管道的读端,filedes[1]指向管道的写端(很好记,就像 0 是标准输入 1 是标准输出一样)。
所以管道在用户程序看起来就像一个打开的文件,通过 read(filedes[0]);或者 write(filedes[1]);向这个文件读写数据其实是在读 写内核缓冲区。
pipe 函数调用成功返回 0,调用失败返回-1。
开辟了管道之后如何实现两个进程间的通信呢?比如可以按下面的步骤通信。
图 30.7. 管道得到两个文件描述符指向管道的两端。
1. 父进程调用 pipe 开辟管道, 2. 父进程调用 fork 创建子进程,那么子进程也有两个文件描述符指 向同一管道。
3. 父进程关闭管道读端,子进程关闭管道写端。
父进程可以往管道里 写,子进程可以从管道里读,管道是用环形队列实现的,数据从写 端流入从读端流出,这样就实现了进程间通信。
例 30.7. 管道#include <stdlib.h> #include <unistd.h> #define MAXLINE 80int main(void) { int n; int fd[2]; pid_t pid; char line[MAXLINE];if (pipe(fd) < 0) { perror("pipe"); exit(1); } if ((pid = fork()) < 0) { perror("fork"); exit(1); } if (pid > 0) { /* parent */ close(fd[0]); write(fd[1], "hello world\n", 12); wait(NULL); } else { /* child */close(fd[1]); n = read(fd[0], line, MAXLINE);write(STDOUT_FILENO, line, n); } return 0; }使用管道有一些限制:•两个进程通过一个管道只能实现单向通信,比如上面的例子,父进 程写子进程读,如果有时候也需要子进程写父进程读,就必须另开 一个管道。
进程间通信的方式
进程间通信的方式
进程间通信是指不同进程之间通过特定的方法进行数据传输和交流的过程。
常见的进程间通信方式有以下几种:
1. 管道:管道是一种单向的、按顺序存取的通信方式。
使用管道时,必须有一个进程向管道内写数据,另一个进程从管道中读取数据。
2. 共享内存:共享内存是指多个进程可以访问同一块内存空间,可以方便地共享数据。
但是需要注意对共享内存的操作必须同步,否则会出现数据冲突问题。
3. 消息队列:消息队列是指可以按照一定的规则,将一堆消息存储在一个队列中,进程可以从该队列中读取消息。
消息队列常常用来进行一些异步操作。
4. 套接字:套接字是一种通信机制,常用于建立客户端和服务器之间的网络连接。
套接字可以通过本地网络或者互联网进行通信。
5. 信号量:信号量是一种用于多进程同步的机制,通常用于控制多个进程对共享资源的访问。
当多个进程访问同一资源时,可以利用信号量避免出现竞争条件。
综上所述,不同的进程间通信方式适用于不同的场景和需求。
在实际开发中,需要结合具体的应用场景和技术选型进行选择和使用。
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write(fd[1],buf,30);exit . (0);
default:wait(NULL);read(fd[0],s,30);printf(“%s―,s); } }
例2:父进程生成P1,P2两子进程分别向管道写入各自 的字符,父进程读出它们。
main() { int pid1,pid2,fd[2]; char buf[50],s[50]; pipe(fd); pid1=fork(): switch(pid1){ case –1:perror(”fork failed‖);exit(1); case 0:lockf(fd[1],1,0);//锁定写入端 sprintf(buf,”child p1 is sending messages!\n‖); write(fd[1],buf,50); . sleep(5); lockf(fd[1],0,0);//释放写入端 exit(0); default:pid2=fork();
2.有名管道
注意:无名管道 (1)pipe()的调用必须在fork()之前 (2)及时关闭不需要的句柄 (3)管道通信只能用于父子进程间。
有名管道的创建:
#mknod sampleFIFO 或#mkfifo -m 0666 sampleFIFO
.
例子:
#define FIFO-FILE ―sampleFIFO― void main(void) { FILE *fp; char readbuf[80]; mknod(FIFO-FILE,S_IFIFO|0666,0); while(1){ fp=fopen(FIFO-FILE,‖r‖); #define FIFO-FILE ―sampleFIFO― main(int argc,char *argv[]) { FILE *fp;
1.管道pipe
函数声明:int pipe(int fd[2]); 返回值:0:成功 -1:失败 功能:用系统调用pipe(fd)建立管道文件,读端 fd[0],写端fd[1],管道按照FIFO方式交换信息。 只能用于父子进程间。
pipe( fd)
写 入 端 fd[1]
.
读 出 端 fd[0] read(fd[0],buf,size)
死锁问题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
各进程在使用系统资源时应注意死锁问题。 死锁的概念:各并发进程彼此互相等待对方所拥有 的资源,且这些并发进程在得到对方的资源之前不 能继续向前推进的状态
p1
拥 有 S1
.
要
p2
求 S2 要 求 S1
拥 有 S2
s1 死锁的概念
s2
死锁问题
死锁的起因:系统提供的资源个数少于并发进程所要求的该 类资源数。 产生死锁的必要条件: (1)互斥条件 (2)不剥夺条件 (3)部分分配 (4)环路条件 死锁的排除法: (1)死锁的预防 . (2)死锁避免 (3)死锁的检测和恢复
Linux 环 境 下 进 程 控 制 与 通 信
Interprocess Communications(IPC) 进程通信主要有以下几种方法: 1. 管道:无名、有名
2.
3. 4.
信号量
Message queue队列编程; 共享内存编程; TCP/IP socket编程;
.
1. 5.
switch(pid2){ case –1:perror(”fork failed‖);exit(1); case 0:lockf(fd[1],1,0);//锁定写 入端 sprintf(buf,”child p2 is sending messages!\n‖); write(fd[1],buf,50);sleep(5); lockf(fd[1],0,0);//释放写入端 exit(0); default:wait(NULL); read(fd[0],s,50);printf(“%s―, s); wait(NULL);read(fd[0],s,50); printf(“%s―,s);exit(0); } }问题:如果没有lockf(),结果会 怎样?
进程的属性
1.进程标识符:为非负整数,在系统中唯一,进程 0为调度进程,进程1为初始化进程。 Pid=getpid();ppid=getppid() 2.进程组标识符:进程组对于进程间的通信机构—— 信号有用; getpgrp();某个用户退出系统时,系统根据组 标识符来选定该终止的进程。 改变进程组 newgrp=setpgrp ();所建立的新进 . 程将继承 newgrp 。这允许某些进程的生命期超出 用户的注册期。
write(fd[1],buf,size)
例1:父子进程间用管道方式通信。
main() { int pid,fd[2]; char buf[30],s[30]; pipe(fd); pid=fork():
switch(pid){
case –1:perror(”fork failed‖);exit(1); case 0:sprintf(buf,”This is an example\n‖);
进程的属性
3.进程环境 extern char ** environ; main() { char **env=environ; while(*env) printf("%s\n",*env++); } 进程的当前目录:chdir (); . chroot() 进程的资源:
LESSOPEN=|/usr/bin/lesspipe.sh %s HISTSIZE=1000 HOSTNAME= LOGNAME=liuzm REMOTEHOST=162.105.204.163 MAIL=/usr/spool/mail/liuzm TERM=ansi HOSTTYPE=i386 PATH=/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/ X11R6/bin:/home/liuzm/bin:. HOME=/home/liuzm INPUTRC=/etc/inputrc SHELL=/bin/bash USER=liuzm LANG=en_US OSTYPE=Linux SHLVL=1 LS_COLORS= _=./a.out