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linux命名管道通信

發布時間:2023-01-01 20:49:49

『壹』 linux管道(pipeline)

管道就是我們生活中看到的凈水,它有兩個水口,一個連接著進水管,一個連接著出水管,通過這個管道,我們就可以把水流一步步過濾處理,最終輸出我們想要的凈水。

linux中的管道也是同樣的道理,它使用|表示。

比如我們經常看到統計排序的例子

為了避免死鎖並利用並行性,通常,帶有一個或多個新管道的Unix進程將調用fork()創建新進程。然後,每個過程將在產生或使用任何數據之前關閉將不使用的管道末端。或者,進程可以創建一個新線程並使用管道在它們之間進行通信。

也可以使用mkfifo()或創建命名管道mknod(),然後在調用它們時將它們作為輸入或輸出文件呈現給程序。它們允許創建多路徑管道,並且在與標准錯誤重定向或結合使用時特別有效。

『貳』 linux包含哪些模塊

一、進程調度模塊
Linux以進程作為系統資源分配的基本單位,並採用動態優先順序的進程高級演算法,保證各個進程使用處理機的合理性。進程調度模塊主要是對進程使用的處理機進行管理和控制。
二、進程間通信模塊
進程間通信主要用於控制不同進程之間在用戶空間的同步、數據共享和交換。由於不同的用戶進程擁有不同的進程空間,因此進程間的通信要藉助於內核的中轉來實現。一般情況下,當一個進程等待硬體操作完成時,會被掛起。當硬體操作完成,進程被恢復執行,而協調這個過程的就是進程間的通信機制。
進程間通信模塊保證了Linux支持多種進程間通信機制,包括管道、命名管道、消息隊列、信號量和共享內存等。
三、內存管理模塊
Linux的內存管理模塊採用先進的虛擬存儲機制,實現對多進程的存儲管理。它提供了十分可靠的存儲保護措施,對進程賦予不同的許可權,用戶不能直接訪問系統的程序和數據,保證了系統的安全性。同時,為每個用戶進程分配一個相互獨立的虛擬地址空間。
四、文件系統模塊
Linux的文件系統模塊採用先進的虛擬文件系統技術,屏蔽了各種文件系統的差別,為處理各種不同的文件系統提供了統一的介面,支持多種不同的物理文件系統達90多種。同時,Linux把各種硬體設備看作一種特殊的文件來處理,用管理文件的方法管理設備,非常方便、有效。
五、網路介面模塊
Linux具有最強大的網路功能。網路介面模塊通過套接字機制實現計算機之間的網路通信,並採用網路層次模型提供對多種網路協議和網路硬體設備的支持。
網路介面提供了對各種網路標準的實現和各種網路硬體的支持。網路介面一般分為網路協議和網路驅動程序。網路協議部分負責實現每一種可能的網路傳輸協議。網路設備驅動程序則主要負責與硬體設備進行通信,每一種可能的網路硬體設備都有相應的設備驅動程序。

『叄』 linux系統的進程間通信有哪幾種方式

『肆』 在linux程序中如何使用命名管道實現對文件的讀寫、求幫助

//創建server管道。
mkfifo(Server_FIFO_Name,0777);

//打開伺服器埠,等待讀取。此時如果客戶端還未寫入數據伺服器端會被阻塞。
server_fifo_fd = open(Server_FIFO_Name , O_RDONLY);
if( -1 == server_fifo_fd ){
fprintf( stderr , "Server fifo failure\n" );
exit(EXIT_FAILURE);
}

//從管道中讀取數據。
read_res = read ( server_fifo_fd , &my_data , sizeof(my_data));
if(read_res > 0){
//將字元串翻轉.
reverse ( my_data.str );
//將客戶端的pid號加入回送管道文件名中.
sprintf ( client_fifo, Client_FIFO_Name , my_data.client_pid);
//打開回送管道。
client_fifo_fd = open ( client_fifo , O_WRONLY );
if( -1 != client_fifo_fd ){
//向管道中寫入返回的數據.
write ( client_fifo_fd , &my_data, sizeof(my_data));
close ( client_fifo_fd );
}
}

『伍』 Linux - 進程間通信與線程通信方式

每個進程的用戶地址空間都是獨立的,一般而言是不能互相訪問的,但內核空間是每個進程都共享的,所以進程之間要通信必須通過內核。

上面命令行里的「|」豎線就是一個管道,它的功能是將前一個命令(ps auxf)的輸出,作為後一個命令(grep mysql)的輸入,從這功能描述,可以看出管道傳輸數據是單向的,如果想相互通信,我們需要創建兩個管道才行。

同時,我們得知上面這種管道是沒有名字,所以「|」表示的管道稱為匿名管道,用完了就銷毀。

管道還有另外一個類型是命名管道,也被叫做 FIFO,因為數據是先進先出的傳輸方式。

在使用命名管道前,先需要通過 mkfifo 命令來創建,並且指定管道名字

myPipe 就是這個管道的名稱,基於 Linux 一切皆文件的理念,所以管道也是以文件的方式存在,我們可以用 ls 看一下,這個文件的類型是 p,也就是 pipe(管道) 的意思:

你操作了後,你會發現命令執行後就停在這了,這是因為管道里的內容沒有被讀取,只有當管道里的數據被讀完後,命令才可以正常退出。

於是,我們執行另外一個命令來讀取這個管道里的數據:

可以看到,管道里的內容被讀取出來了,並列印在了終端上,另外一方面,echo 那個命令也正常退出了。

我們可以看出,管道這種通信方式效率低,不適合進程間頻繁地交換數據。當然,它的好處,自然就是簡單,同時也我們很容易得知管道里的數據已經被另一個進程讀取了。

前面說到管道的通信方式是效率低的,因此管道不適合進程間頻繁地交換數據。

對於這個問題,消息隊列的通信模式就可以解決。比如,A 進程要給 B 進程發送消息,A 進程把數據放在對應的消息隊列後就可以正常返回了,B 進程需要的時候再去讀取數據就可以了。同理,B 進程要給 A 進程發送消息也是如此。

再來,消息隊列是保存在內核中的消息鏈表,在發送數據時,會分成一個一個獨立的數據單元,也就是消息體(數據塊),消息體是用戶自定義的數據類型,消息的發送方和接收方要約定好消息體的數據類型,所以每個消息體都是固定大小的存儲塊,不像管道是無格式的位元組流數據。如果進程從消息隊列中讀取了消息體,內核就會把這個消息體刪除。

消息隊列生命周期隨內核,如果沒有釋放消息隊列或者沒有關閉操作系統,消息隊列會一直存在,而前面提到的匿名管道的生命周期,是隨進程的創建而建立,隨進程的結束而銷毀。

消息這種模型,兩個進程之間的通信就像平時發郵件一樣,你來一封,我回一封,可以頻繁溝通了。

但郵件的通信方式存在不足的地方有兩點,一是通信不及時,二是附件也有大小限制,這同樣也是消息隊列通信不足的點。

消息隊列不適合比較大數據的傳輸,因為在內核中每個消息體都有一個最大長度的限制,同時所有隊列所包含的全部消息體的總長度也是有上限。在 Linux 內核中,會有兩個宏定義 MSGMAX 和 MSGMNB,它們以位元組為單位,分別定義了一條消息的最大長度和一個隊列的最大長度。

消息隊列通信過程中,存在用戶態與內核態之間的數據拷貝開銷,因為進程寫入數據到內核中的消息隊列時,會發生從用戶態拷貝數據到內核態的過程,同理另一進程讀取內核中的消息數據時,會發生從內核態拷貝數據到用戶態的過程。

消息隊列的讀取和寫入的過程,都會有發生用戶態與內核態之間的消息拷貝過程。那共享內存的方式,就很好的解決了這一問題。

現代操作系統,對於內存管理,採用的是虛擬內存技術,也就是每個進程都有自己獨立的虛擬內存空間,不同進程的虛擬內存映射到不同的物理內存中。所以,即使進程 A 和 進程 B 的虛擬地址是一樣的,其實訪問的是不同的物理內存地址,對於數據的增刪查改互不影響。

用了共享內存通信方式,帶來新的問題,那就是如果多個進程同時修改同一個共享內存,很有可能就沖突了。例如兩個進程都同時寫一個地址,那先寫的那個進程會發現內容被別人覆蓋了。

為了防止多進程競爭共享資源,而造成的數據錯亂,所以需要保護機制,使得共享的資源,在任意時刻只能被一個進程訪問。正好,信號量就實現了這一保護機制。

信號量其實是一個整型的計數器,主要用於實現進程間的互斥與同步,而不是用於緩存進程間通信的數據。

信號量表示資源的數量,控制信號量的方式有兩種原子操作:

P 操作是用在進入共享資源之前,V 操作是用在離開共享資源之後,這兩個操作是必須成對出現的。

接下來,舉個例子,如果要使得兩個進程互斥訪問共享內存,我們可以初始化信號量為 1。

具體的過程如下:

可以發現,信號初始化為 1,就代表著是互斥信號量,它可以保證共享內存在任何時刻只有一個進程在訪問,這就很好的保護了共享內存。

另外,在多進程里,每個進程並不一定是順序執行的,它們基本是以各自獨立的、不可預知的速度向前推進,但有時候我們又希望多個進程能密切合作,以實現一個共同的任務。

例如,進程 A 是負責生產數據,而進程 B 是負責讀取數據,這兩個進程是相互合作、相互依賴的,進程 A 必須先生產了數據,進程 B 才能讀取到數據,所以執行是有前後順序的。

那麼這時候,就可以用信號量來實現多進程同步的方式,我們可以初始化信號量為 0。

具體過程:

可以發現,信號初始化為 0,就代表著是同步信號量,它可以保證進程 A 應在進程 B 之前執行。

跨機器進程間通信方式

同個進程下的線程之間都是共享進程的資源,只要是共享變數都可以做到線程間通信,比如全局變數,所以對於線程間關注的不是通信方式,而是關注多線程競爭共享資源的問題,信號量也同樣可以在線程間實現互斥與同步:

『陸』 請教,Linux裡面提到的管道是什麼意思

管道的話是Linux進程間通訊的工具。
分為匿名管道(pipe)和命名管道(fifo)。
主要是通過管道文件來完成本地進程間的通訊。

匿名管道
http://blog.csdn.net/oguro/article/details/53841949
命名管道
http://blog.csdn.net/ljianhui/article/details/10202699

『柒』 命名管道和無名管道的區別是什麼

1、管道是linux 提供的最早的進程間通信方式之一,大致可以分為有無名管道和命名管道兩種。linux中的命名管道提供兩個進程之間的通訊方式,可以把一個程序的輸出直接連接到另一個程序的輸入。
2、管道通常用於從一個進程讀取數據直接發送給第二個進程處理的場合。例如:
ps -ef|grep java 查看系統的進程,「|」表示無名管道通過它把結果傳給grep,grep過濾包含java的進程。

『捌』 在linux下可以用命名管道實現c程序與qt的數據通信嗎

當然可以了。不過可以直接使用dbus進行進程間通訊,C程序發送數據(libdbus),Qt去捕獲信號(QDbus),這樣來的更方便點,否則你要自己封裝管道的收發介面。

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