Linux系统编程--实现进程间通信

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一、文件实现进程间通信

打开的文件是内核中的一块缓冲区。多个无血缘关系的进程,可以同时访问该文件。

二、共享内存映射:

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset); 创建共享内存映射

  • 参数:

    addr:指定映射区的首地址。通常传NULL,表示让系统自动分配

    length:共享内存映射区的大小。(<= 文件的实际大小)

    prot:共享内存映射区的读写属性。PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE

    flags:标注共享内存的共享属性。MAP_SHARED、MAP_PRIVATE

    fd:用于创建共享内存映射区的那个文件的 文件描述符。

    offset:默认0,表示映射文件全部。偏移位置。需是 4k 的整数倍。

  • 返回值:

    成功:映射区的首地址。

    失败:MAP_FAILED (void*(-1)), errno

int munmap(void *addr, size_t length); 释放映射区。

addr:mmap 的返回值

length:大小

使用注意事项

  1. 用于创建映射区的文件大小为 0,实际指定非0大小创建映射区,出 “总线错误”。

  2. 用于创建映射区的文件大小为 0,实际制定0大小创建映射区, 出 “无效参数”。

  3. 用于创建映射区的文件读写属性为,只读。映射区属性为 读、写。 出 “无效参数”。

  4. 创建映射区,需要read权限。当访问权限指定为 “共享”MAP_SHARED是, mmap的读写权限,应该 <=文件的open权限。 只写不行。

  5. 文件描述符fd,在mmap创建映射区完成即可关闭。后续访问文件,用 地址访问。

  6. offset 必须是 4096的整数倍。(MMU 映射的最小单位 4k )

  7. 对申请的映射区内存,不能越界访问。

  8. munmap用于释放的 地址,必须是mmap申请返回的地址。

  9. 映射区访问权限为 “私有”MAP_PRIVATE, 对内存所做的所有修改,只在内存有效,不会反应到物理磁盘上。

  10. 映射区访问权限为 “私有”MAP_PRIVATE, 只需要open文件时,有读权限,用于创建映射区即可。

三、mmap进程

mmap函数的保险调用方式:

  1. fd = open("文件名", O_RDWR);

  2. mmap(NULL, 有效文件大小, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

父子进程使用 mmap 进程间通信:

父进程 先 创建映射区。 open( O_RDWR) mmap( MAP_SHARED );

指定MAP_SHARED权限

fork() 创建子进程。

一个进程读, 另外一个进程写。

示例程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/wait.h>

int var = 100;

int main(void)
{
    int *p;
    pid_t pid;

    int fd;
    fd = open("temp", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
    if(fd < 0){
        perror("open error");
        exit(1);
    }
    ftruncate(fd, 4);

    //p = (int *)mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    p = (int *)mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
    if(p == MAP_FAILED){		//注意:不是p == NULL
        perror("mmap error");
        exit(1);
    }
    close(fd);					//映射区建立完毕,即可关闭文件

    pid = fork();				//创建子进程
    if(pid == 0){
       *p = 7000;               // 写共享内存
        var = 1000;
        printf("child, *p = %d, var = %d\n", *p, var);
    } else {
        sleep(1);
        printf("parent, *p = %d, var = %d\n", *p, var);     // 读共享内存
        wait(NULL);

        int ret = munmap(p, 4);				//释放映射区
        if (ret == -1) {
            perror("munmap error");
            exit(1);
        }
    }

    return 0;
}

无血缘关系进程间 mmap 通信: 【会写】

两个进程 打开同一个文件,创建映射区。

指定flagsMAP_SHARED

一个进程写入,另外一个进程读出。

【注意】无血缘关系进程间通信

mmap:数据可以重复读取。

fifo:数据只能一次读取。

匿名映射:只能用于 血缘关系进程间通信。