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第九章 管道VIP专享VIP免费

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管道•进程间通信概述•无名管道•命名管道进程间通信•进程间通信(IPC:InterProcessesCommunication)•进程是一个独立的资源分配单元,不同进程(这里所说的进程通常指的是用户进程)之间的资源是独立的,没有关联,不能在一个进程中直接访问另一个进程的资源(例如打开的文件描述符)。•进程不是孤立的,不同的进程需要进行信息的交互和状态的传递等,因此需要进程间通信。•进程间通信功能:•数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程。•资源共享:多个进程之间共享同样的资源。•通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它们发生了某种事件。•进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有操作,并能够及时知道它的状态改变。无名管道•管道(pipe)又称无名管道。•无名管道是一种特殊类型的文件,在应用层体现为两个打开的文件描述符。•管道是最古老的UNIXIPC方式,其特点是:•1、半双工,数据在同一时刻只能在一个方向上流动。•2、数据只能从管道的一端写入,从另一端读出。•3、写入管道中的数据遵循先入先出的规则。•4、管道所传送的数据是无格式的,这要求管道的读出方与写入方必须事先约定好数据的格式,如多少字节算一个消息等。•5、管道不是普通的文件,不属于某个文件系统,其只存在于内存中。•6、管道在内存中对应一个缓冲区。不同的系统其大小不一定相同。•7、从管道读数据是一次性操作,数据一旦被读走,它就从管道中被抛弃,释放空间以便写更多的数据。•8、管道没有名字,只能在具有公共祖先的进程之间使用。Pipe函数•#include•intpipe(intfiledes[2]);•功能:经由参数filedes返回两个文件描述符•参数:•filedes为int型数组的首地址,其存放了管道的文件描述符fd[0]、fd[1]。•filedes[0]为读而打开,filedes[1]为写而打开管道,filedes[0]的输出是filedes[1]的输入。•返回值:•成功:返回0•失败:返回-1•父子进程通过管道实现数据的传输01_pipe_1.c子进程写入管道父进程从管道中读取•从管道中读数据的特点•1、默认用read函数从管道中读数据是阻塞的。•2、调用write函数向管道里写数据,当缓冲区已满时write也会阻塞。•3、编程时可通过fcntl函数设置文件的阻塞特性。•设置为阻塞:•fcntl(fd,F_SETFL,0);•设置为非阻塞:•fcntl(fd,F_SETFL,O_NONBLOCK);01_pipe_2.c带阻塞和不带阻塞•文件描述符概述•文件描述符是非负整数,是文件的标识。•用户使用文件描述符(filedescriptor)来访问文件。•利用open打开一个文件时,内核会返回一个文件描述符。•每个进程都有一张文件描述符的表,进程刚被创建时,标准输入、标准输出、标准错误输出设备文件被打开,对应的文件描述符0、1、2记录在表中。•在进程中打开其他文件时,系统会返回文件描述符表中最小可用的文件描述符,并将此文件描述符记录在表中。•注意:•Linux中一个进程最多只能打开NR_OPEN_DEFAULT•(即1024)个文件,故当文件不再使用时应及时调用close函数关闭文件。•练习•题目:实现ls--help|more功能•提示:•ls--help是个外部命令,它向标准输出打印ls的帮助文档。•more是个外部命令,它默认是从标准输入中获取输入,并分屏显示到屏幕上。•在使用shell命令时,可使用管道“|”将两个命令连接起来。•用管道“|”将两个命令连接后:•提示:•创建一个管道以便让ls--help的输出和more的输入可以联系起来。•子进程exec执行ls--help命令之前重定向“标准输出”到“管道写端”。•父进程exec执行more命令之前重定向“标准输入”到“管道读端”。命名管道•命名管道(FIFO)和管道(pipe)基本相同,但也有一些显著的不同,其特点是:•1、半双工,数据在同一时刻只能在一个方向上流动。•2、写入FIFO中的数据遵循先入先出的规则。•3、FIFO所传送的数据是无格式的,这要求FIFO的读出方与写入方必须事先约定好数据的格式,如多少字节算一个消息等。•4、FIFO在文件系统中作为一个特殊的文件而存在,但FIFO中的内容却存放在内存...

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