【linux】进程间的通信（一）

1. 了解进程通信

两个或者多个进程实现数据层面的交互

因为进程独立性的存在，导致进程通信成本较高（通信需要成本）

2. **进程间通信目的 **

1. 进程间通信的本质是，让不同的进程看到同一份"资源"（即同一份内存空间）
2. 这个"资源"一般是由操作系统提供的，不是某一个进程独有的，就不会破坏进程的独立性
3. 进程访问这个资源，进行通信，本质是访问操作系统，进程代表的是用户，"资源"从创建，使用，到释放 ------- 都是调用了系统调用接口

3. **进程间通信发展 **

• 管道（属于文件级别的通信方式）
• System V进程间通信
• POSIX进程间通信

注意：

一般操作系统，会有一个独立的通信模块，隶属于文件系统，IPC通信模块会制定标准，所以进程间通信是有标准的

4. **进程间通信分类 **

（一）管道

• 匿名管道pipe
• 命名管道

（二）System V IPC

• System V 消息队列
• System V 共享内存
• System V 信号量

（三）POSIX IPC

• 消息队列
• 共享内存
• 信号量
• 互斥量
• 条件变量
• 读写锁

5. 管道

（一）认识管道

管道是Unix中最古老的进程间通信的形式

我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道"

（二）匿名管道

画图解释

注意：

1. 匿名管道本质上也是一个文件，只是缓冲区的数据不会刷新到磁盘里面
2. 弄成读写端，是为了保证管道单向通信

（三）实例代码

pipe函数

功能:创建一无名管道

头文件

#include <unistd.h>

原型

int pipe(int fd[2])

参数

fd：文件描述符数组,其中fd[0]表示读端, fd[1]表示写端

返回值:成功返回0，失败返回错误代码

注意：

匿名管道适用于的两个进程必须是有血缘关系，比如父子关系，兄弟关系，爷孙关系等等

（四）用fork来共享管道原理

由于子进程的进程PCB都是拷贝父进程的，所以子进程创建时（如果父进程一开始使用pipe函数，创建了匿名管道，并且只打开了读端），子进程本应该只能拿到写端（保证进程单向通信），但是由于继承了父进程的写端，容易导致不能达成单向，所以记得关闭多余的读写端

（五）管道读写规则

1. 读写端正常，管道如果为空，读端会阻塞
2. 读写端正常，管道被写满，写端会阻塞
3. 读端正常读，写端关闭，读端会读到0，表明读到管道末尾，不会被阻塞
4. 读端关闭，写端正常，操作系统就要杀掉正在写入的读端（通过信号杀死）

注意：

管道是有固定大小的，不同内核里，大小有所差别

（六）管道特点

1. 只能用于具有共同祖先的进程（具有亲缘关系的进程）之间进行通信：通常，一个管道由一个进程创

建，然后该进程调用fork，此后父、子进程之间就可应用该管道

1. 管道提供流式服务

一般而言，进程退出，管道释放，所以管道的生命周期随进程

一般而言，内核会对管道操作进行同步与互斥

1. 管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道