Linux系统管道和有名管道的通信机制

列举出 linux 系统中常用的进程通信机制，并对每种机制进行简单说明。

一、管道（Pipe）管道是最基本的进程间通信（IPC）机制之一，通常用于父子进程或对称多处理中的进程间通信。

它是一种命名管道，通过文件系统中的特殊文件实现。

使用管道，一个进程可以将数据发送到另一个进程，从而实现进程间的通信。

使用方法：1. pipe() 函数创建管道并将文件描述符返回给调用进程。

2. write() 函数从文件描述符向管道写入数据。

3. read() 函数从管道读取数据。

二、信号（Signal）信号是一种简单的进程间通信机制，用于通知接收进程某个事件的发生。

信号可以由系统生成（如操作系统的调度），也可以由其他进程发送。

信号通常用于通知接收进程发生错误、终止或需要执行某些操作。

使用方法：1. 发送信号：kill() 或 raise() 函数发送信号。

2. 接收信号：处理信号的函数（如信号处理程序）需要注册到进程中。

三、消息队列（Message Queue）消息队列是一种更为复杂的进程间通信机制，它允许不同进程之间发送和接收消息。

消息队列提供了一种高效、可靠的消息传递机制，适合于分布式系统中的进程间通信。

使用方法：1. mq_open() 函数创建或打开消息队列，并返回一个消息队列标识符。

2. mq_send() 和 mq_receive() 函数分别用于发送和接收消息。

四、共享内存（Shared Memory）共享内存是一种轻量级的进程间通信机制，允许多个进程共享同一块内存区域。

它适用于需要快速数据交换的进程间通信场景，如多线程或分布式系统中的进程间通信。

使用方法：1. mmap() 函数将一段虚拟地址空间映射到进程的地址空间中，实现进程间的共享内存。

2. 读写共享内存区域进行数据交换。

五、套接字（Socket）套接字是一种更为灵活的进程间通信机制，它提供了更为广泛的网络通信功能。

套接字可以是基于网络的，也可以是本地进程间的通信机制。

2011-06-08 21:45linux 管道 FIFO——写的很全，转来的pipe是Linux中最经典的进程间通信手段，在终端里通常用来组合命令，例如“ls -l｜wc -l”。

它的作用很直观，就是使得前一个进程的输出作为后一个进程的输入，在概念上很符合“管道”的意思。

用管道实现“ls -l | wc -l”《情景分析》上有这个例子的代码，我觉得很适合用来了解管道。

这里假设终端对应的进程为PA，wc、ls是PA先后创建的两个子进程child_B与child_C。

代码简化后抄录如下：int main(){int pipefds[2], child_B, child_C;pipe(pipefds);if (!(child_B=fork()){ //先创建“读”的一端，它要关闭“写”的的一端close(pipefds[1]);close(0);dup2(pipefds[0], 0); //在执行系统调用execve后，child_B会释放0,1,2之外由父进程打开的文件，close(pipefds[0]); //所以要把pipefds[0]复制到标准输入对应的文件句柄0 execl("/usr/bin/wc", "-l", NULL);} //这里之后，A和B可以通过管道进行通信close(pipefds[0]);if (!(child_C=fork()){ //再创建“写”的一端，它要关闭“读”的的一端close(1);dup2(pipefds[1],1); //道理同前面close(pipefds[1]);execl("/bin/ls", "-1", NULL);} //这里之后，B和C可以通过管道进行通信close(pipefds[1]);wait4(child_B, NULL, 0, NULL);return 0;}FIFOFIFO就是命名管道，或有名管道。

ipc通信实例IPC通信实例IPC（Inter-Process Communication）是指进程间通信，是操作系统中的一种机制，用于实现在多个进程之间进行数据交换和共享资源的通信方式。

本文将以几个实例来讲解IPC通信的应用场景和具体实现。

一、管道通信管道是一种最基本的IPC机制，它可以实现具有亲缘关系的进程间通信。

在Linux系统中，管道可以分为有名管道和无名管道。

无名管道只能用于具有亲缘关系的父子进程间通信，而有名管道可以用于任意进程间通信。

例如，一个父进程创建了一个子进程，并通过管道进行通信。

父进程将一段文本写入管道，子进程从管道中读取该文本并进行处理。

通过管道的使用，父子进程可以实现数据的传递和共享。

二、消息队列通信消息队列是一种在不同进程之间传递数据的机制，它通过消息的形式进行数据传递。

Linux系统提供了msgget、msgsnd和msgrcv等函数来实现消息队列的创建、发送和接收操作。

举个例子，一个生产者进程向消息队列中发送一条消息，然后一个消费者进程从消息队列中接收该消息并进行处理。

通过消息队列的使用，生产者和消费者之间可以实现解耦，提高系统的稳定性和可扩展性。

三、共享内存通信共享内存是一种高效的进程间通信方式，它通过映射同一块物理内存到多个进程的虚拟地址空间中来实现数据共享。

Linux系统提供了shmat、shmdt和shmget等函数来实现共享内存的创建、附加和分离操作。

例如，一个生产者进程将数据写入共享内存，然后一个消费者进程从共享内存中读取该数据并进行处理。

通过共享内存的使用，生产者和消费者之间可以直接读写共享数据，避免了数据拷贝的开销，提高了通信的效率。

四、信号量通信信号量是一种用于进程间同步和互斥的机制，它通过对资源的访问进行计数来实现多进程的协调。

Linux系统提供了semget、semop 和semctl等函数来实现信号量的创建、操作和控制。

举个例子，多个进程需要同时访问一个资源，通过信号量的使用，可以实现对该资源的互斥访问，避免了竞态条件的发生。

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。

linux管道fifo监听用法Linux管道（FIFO）监听用法Linux管道（FIFO）是一种特殊类型的文件，用于进程间通信。

它允许两个或多个进程在同时进行读写操作，实现数据传输和共享。

管道本身是一种单向的通道，数据只能在一个方向上流动。

本文将详细介绍Linux管道的监听用法，以帮助读者理解其工作原理和使用方法。

1. 创建FIFO管道：要使用管道进行通信，首先需要创建一个FIFO管道文件。

在Linux中，可以使用mkfifo命令创建一个FIFO文件，其语法格式如下：shellmkfifo [管道文件名]例如，要创建一个名为myfifo的管道文件，可以运行以下命令：shellmkfifo myfifo2. 打开FIFO管道：创建了FIFO管道文件后，进程需要打开该管道以进行数据的读写操作。

在Linux中，可以使用open系统调用在C语言程序中打开一个管道文件。

以下是open函数的原型：c#include <fcntl.h>int open(const char *pathname, int flags);其中，`pathname`是要打开的管道文件名，`flags`是打开文件的标志。

常见的标志有O_RDONLY（只读模式打开管道）、O_WRONLY（只写模式打开管道）和O_RDWR（读写模式打开管道）。

例如，在C语言程序中，要以只读模式打开myfifo管道文件，可以使用以下代码：cint fd = open("myfifo", O_RDONLY);3. 监听FIFO管道：打开管道后，进程就可以监听管道，等待其他进程向其写入数据。

在Linux 中，可以使用read函数从管道中读取数据。

以下是read函数的原型：c#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);其中，`fd`是打开的管道文件的文件描述符，`buf`是接收数据的缓冲区，`count`是要读取的字节数。

linux管道实现原理Linux管道是一种特殊的通信机制，它可以将一个命令的输出作为另一个命令的输入，从而实现多个命令之间的协同工作。

本文将介绍Linux管道的实现原理。

一、管道的基本概念管道是一种特殊的文件，它连接了两个进程，其中一个进程的输出被重定向到管道，而另一个进程的输入则从管道中获取数据。

这种连接方式是单向的，即只能从一个方向传输数据。

在Linux系统中，管道可以通过“|”符号连接两个命令，例如：```$ ls -l | wc -l```这个命令将列出当前目录下的所有文件，并将结果通过管道传递给wc命令统计行数。

二、管道的实现原理管道的实现原理涉及到多个系统调用，包括pipe()、fork()、dup2()、execve()和close()。

1. pipe()系统调用pipe()系统调用用于创建一个管道，它返回两个文件描述符，一个用于读取数据，另一个用于写入数据。

例如：上述代码创建了一个管道，并将两个文件描述符存储在数组fd中。

fd[0]表示管道的读取端，fd[1]表示管道的写入端。

fork()系统调用用于创建一个子进程，它将父进程的所有数据复制到子进程中。

这样，在子进程中可以执行一个命令，并将输出重定向到管道中。

例如：上述代码首先通过fork()函数创建了一个子进程，然后在子进程中将标准输出重定向到管道的写入端。

在父进程中，将标准输入重定向到管道的读取端。

这样，子进程的输出就可以通过管道传递给父进程进行处理。

dup2()系统调用用于将一个文件描述符复制到另一个文件描述符中。

例如：```dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);```上述代码将管道的写入端复制到标准输出中，这样子进程的输出就会被重定向到管道中。

execve()系统调用用于执行一个新的程序，并替换当前进程的代码段、数据段和堆栈段。

例如：```execve("/usr/bin/ls", args, envp);```上述代码执行了一个名为ls的程序，并将命令行参数和环境变量传递给它。

IPC方案引言Inter-Process Communication (IPC)，即进程间通信，是指在多个进程之间交换数据和信息的机制。

在计算机系统中，不同的进程可能需要相互协作以完成特定任务或实现某种功能。

IPC方案提供了一种可靠、高效地实现进程间通信的方式，使得不同进程能够安全地共享数据和资源。

本文将介绍几种常见的IPC方案，并对它们的特点和适用场景进行分析。

需要注意的是，每种IPC方案都有其适用的领域和优势，开发者应根据具体需求来选择最合适的方案。

1. 管道（Pipe）管道是一种IPC方式，用于在父子进程之间进行通信。

在Unix和Linux系统中，管道是一种特殊的文件，用于传输数据。

管道分为无名管道（匿名管道）和有名管道两种。

1.1 无名管道无名管道是进程间通信的简单方式，只能在有亲缘关系的进程之间进行通信。

一个无名管道有两个端点，一个读端口和一个写端口。

一个进程可以将数据写入管道的写端口，另一个进程则可以从管道的读端口读取数据。

无名管道的优势是实现简单，不需要额外的系统调用，适用于需要简单的双向通信的场景。

然而，无名管道只能在有亲缘关系的进程之间通信，且数据只能单向传输。

同时，无名管道也有一定的限制，如数据传输的大小受限，不能用于非阻塞传输等。

1.2 有名管道有名管道是一种命名的FIFO文件，可以在不相关的进程之间进行通信。

相比于无名管道，有名管道更灵活，可以实现非亲缘关系进程之间的通信。

有名管道的创建和使用需要使用mkfifo系统调用，在文件系统中创建一个FIFO文件。

创建后，进程可以像读写普通文件一样，通过FIFO文件进行通信。

需要注意的是，有名管道是按字节流方式进行数据传输的，不像无名管道可以自动进行块读取和写入。

有名管道的优势在于实现简单，能在不相关的进程之间实现双向通信。

然而，相比于无名管道，有名管道的创建和使用需要更多的系统调用，同时在使用时也可能需要实现同步机制和错误处理。

Linux管道通信浅析作者：高霞曾辉邓谦来源：《数字化用户》2013年第26期【摘要】在Linux下，由于处于用户态的不同进程之间是彼此隔离的，它们必须通过某种机制来进行通信。

Linux平台下提供了多种进程通信方式，如管道、信号量、消息队列等，本文主要研究了Linux环境中的管道通信的实现机制，探讨无名管道和有名管道的工作方式，及相应的创建和使用的方法。

【关键词】Linux、进程通信、管道一、管道实现机制我们把从一个进程连接到另一个进程的数据流称为“管道”，这是最早的Linux进程间通信机制之一。

在Linux中管道常作为一种特殊文件处理。

实际上，管道是内核中一个固定大小的缓冲区，它按先进先出的方式进行数据传输，一个进程向管道中写的内容会被管道另一端的进程读出。

每次写入的内容都添加在管道缓冲区的末尾，且从缓冲区的头部读出数据，读写的位置自动增加，并且从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读，便从管道中被抛弃。

在缓冲区写满时，则由相应的规则控制读写进程进入等待队列，当空的缓冲区有写入数据或满的缓冲区有数据读出时，就唤醒等待队列中的读写进程继续读写。

管道分无名管道和有名管道。

无名管道没有文件名，也没有磁盘节点，仅作为一个内存对象存在，用完后便销毁。

无名管道没有显式的打开过程，实际上它在创建时就自动打开了，故只能由有亲缘关系的两个进程间通信使用。

而有名管道克服了无名管道没有名字的限制，可由任意两个或多个进程间通信使用，它的使用方法和普通文件类似，都遵循打开、读、写、关闭的过程，只是读写的内部实现和普通文件有所不同。

二、无名管道（一）无名管道创建int pipe（int fd[2]）在Linux中可以通过系统调用建立管道。

当一个管道建立时，会创建两个文件描述符fd [0]和fd [1]，其中fd [0]固定用于读管道，fd[1]固定用于写管道，如图1所示，这样就构成了一个半双工通道。

由于管道用于不同进程间通信，而调用pipe（）创建的管道两端处于一个进程中，这在实际应用中没有太大意义。

linux命令练习题1. 用两种方法实现将aa.c文本文件的内容复制到bb.c。

cp aa.c bb.c/cat aa.c bb.c2. 将aa.c和bb.c文本文件的内容合并，并保存至cc.c。

cat aa.cbb.c > cc.c3. 用more命令显示aa.c 的文件内容，每屏显示18行。

more -1 aa.c4．将文件edc.txt重命名为fork1.c。

mv edc .txtfork1.c5．将文件fork.c拷贝到~/dir1这个目录下，并改名为 y1.c，提示是否覆盖已存在的目标文件。

6．显示目录/usr下的所有文件和子目录的名字。

ls-a/user7. 查看当前工作目录为用户的主目录。

$HOME8.。

将cc.c设置成只有所有者可以读、写和执行，而设置群组只能读取chmod 40 aa.c群组只能读写，其他用户只能读。

mkdir -m /mydir cp aa.c/mydir grep the /mydir.aa.cfind/mydir -name “*.c”-exec rm {}13. 创建aa.c的软链接aa.soft。

使用软链接文件aa.soft显示aa.c文件的内容，然后取消你本人对aa.c文件读权限，再显示文件的内容。

ln -s aa.c aa.sof chmod u-r aa.c&&cat aa.soft file aa.c aa.soft 10. 将aa.c 文件拷贝到mydir目录下。

11. 在/mydir/aa.c中查找“the”字符串。

12. 在mydir目录下查找.c文件，并将搜索到的文件删除。

. 在自己的主目录下创建一个新目录mydir，其权限为：只有所有者可以读、写和执行，而14. 查看aa.c，aa.soft两文件的类型。

15. 写一条命令，查看当前进程信息的内容，在当前进程信息内容中搜索含有字符串“sql”的行，并把这些行排序后输出到文件sql.log中。

Linux环境进程间通信（一）：管道及有名管道管道及有名管道在本系列序中作者概述了linux进程间通信的几种主要手段。

其中管道和有名管道是最早的进程间通信机制之一，管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信。

认清管道和有名管道的读写规则是在程序中应用它们的关键，本文在详细讨论了管道和有名管道的通信机制的基础上，用实例对其读写规则进行了程序验证，这样做有利于增强读者对读写规则的感性认识，同时也提供了应用范例。

1、管道概述及相关api应用1.1管道相关的关键概念管道就是linux积极支持的最初unixipc形式之一，具备以下特点：管道就是半双工的，数据就可以向一个方向流动；须要双方通信时，须要创建起至两个管道；就可以用作父子进程或者兄弟进程之间（具备亲缘关系的进程）；单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是自立门户，单独构成一种文件系统，并且只存在与内存中。

数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。

写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。

1.2管道的建立：#includeintpipe(intfd[2])该函数建立的管道的两端处在一个进程中间，在实际应用领域中没太小意义，因此，一个进程在由pipe()建立管道后，通常再fork一个子进程，然后通过管道同时实现父子进程间的通信（因此也不难面世，只要两个进程中存有亲缘关系，这里的亲缘关系所指的就是具备共同的祖先，都可以使用管道方式去展开通信）。

1.3管道的读取规则：管道两端可分别用描述字fd[0]以及fd[1]来描述，需要注意的是，管道的两端是固定了任务的。

即一端只能用于读，由描述字fd[0]表示，称其为管道读端；另一端则只能用于写，由描述字fd[1]来表示，称其为管道写端。

linux管道用法摘要：1.Linux 管道简介2.Linux 管道的类型3.Linux 管道的用法4.管道的优缺点正文：【Linux 管道简介】Linux 管道是Linux 系统中一种重要的进程间通信(IPC) 机制。

管道是一种单向通信的IPC 方式，允许一个进程的输出连接到另一个进程的输入，从而实现进程间的数据传输。

在Linux 系统中，管道广泛应用于将一个进程的输出传递到另一个进程的输入，例如将命令的输出传递到文件，或将一个程序的输出传递到另一个程序的输入等。

【Linux 管道的类型】Linux 管道主要有两种类型：无名管道（匿名管道）和命名管道（有名管道）。

1.无名管道（匿名管道）：无名管道是一种临时的、自动创建的管道。

它没有文件名，是系统根据需要自动创建的。

无名管道主要用于具有亲缘关系的父子进程之间的通信，如在fork() 函数创建子进程时，系统会自动为子进程创建一个管道，供子进程与父进程通信。

2.命名管道（有名管道）：命名管道是一种永久的、有文件名的管道。

它类似于文件，可以在文件系统中创建、删除和重命名。

命名管道可以实现无亲缘关系的进程之间的通信，如两个相互独立的进程之间的通信。

【Linux 管道的用法】管道的用法主要包括以下几个方面：1.创建管道：使用mkfifo 命令可以创建一个管道。

例如：```mkfifo mypipe```2.打开管道：使用open() 函数打开管道。

管道打开后，进程可以读取或写入管道。

例如：```int fd = open("mypipe", O_RDONLY);```3.读取管道：使用read() 函数从管道中读取数据。

例如：```int data;read(fd, &data, sizeof(data));```4.写入管道：使用write() 函数向管道中写入数据。

例如：```int result;write(fd, &result, sizeof(result));```5.关闭管道：使用close() 函数关闭管道。

linux管道实现原理Linux管道实现原理Linux管道是一种进程间通信机制，它允许一个进程的输出作为另一个进程的输入。

管道通常用于将一个进程的输出发送到另一个进程，以便对其进行处理或过滤。

Linux管道的实现原理可以分为两个方面：管道的创建和管道的使用。

在Linux系统中，管道可以通过pipe()系统调用来创建。

pipe()系统调用会创建一个管道，该管道有两个端口，一个读端口和一个写端口。

写端口用于将数据写入管道，读端口用于从管道中读取数据。

当一个进程调用pipe()系统调用时，操作系统会创建一个新的管道并返回两个文件描述符。

一个文件描述符用于读取管道中的数据，另一个文件描述符用于写入管道中的数据。

这两个文件描述符可以被不同的进程使用。

管道的使用在Linux系统中，管道可以通过使用管道符(|)来连接两个进程。

管道符将一个进程的输出直接连接到另一个进程的输入。

这样，第一个进程的输出就会成为第二个进程的输入。

这种进程间通信机制可以用于各种目的，例如数据处理、过滤和转换等。

当一个进程使用管道时，它会将数据写入管道的写端口。

然后，另一个进程可以从管道的读端口读取数据。

当管道中没有数据可读时，读取进程会被阻塞，直到管道中有数据可读为止。

这种方式可以确保数据在两个进程之间进行同步。

总结Linux管道是一种非常有用的进程间通信机制，它可以将一个进程的输出直接传递给另一个进程的输入。

管道的实现原理可以分为两个方面：管道的创建和管道的使用。

在Linux系统中，管道可以通过pipe()系统调用来创建，并通过使用管道符(|)来连接两个进程。

管道的使用可以用于各种目的，例如数据处理、过滤和转换等。

pipe原理Pipe原理引言：在计算机科学中，Pipe是一种用于进程间通信的机制。

它允许一个进程的输出直接作为另一个进程的输入，从而实现了进程之间的数据传递。

这种机制在操作系统中广泛应用，对于进程之间的数据交换具有重要作用。

本文将详细介绍Pipe的原理以及其在计算机系统中的应用。

一、Pipe的定义和原理Pipe最初是由Unix操作系统引入的，后来被其他操作系统如Linux、Windows等广泛采用。

它是一种特殊的文件，可以被用来实现不同进程之间的通信。

Pipe可以被看作是一个字节流，其中一个进程将数据写入Pipe的一端，而另一个进程则从另一端读取这些数据。

Pipe的原理可以简单描述为两个进程之间的文件描述符的复制。

当一个进程创建Pipe时，操作系统会为其分配两个文件描述符，一个用于读取数据，另一个用于写入数据。

这两个文件描述符对应于Pipe的两个端口。

一个进程可以使用write系统调用将数据写入Pipe，而另一个进程则可以使用read系统调用从Pipe中读取数据。

这样，数据就可以在进程之间传递。

二、Pipe的应用1. 进程间通信：Pipe是一种常用的进程间通信机制。

通过Pipe，一个进程可以将数据传递给另一个进程，实现数据的共享和交换。

例如，在操作系统中，父进程和子进程之间可以使用Pipe传递数据，实现进程间的同步和通信。

2. 管道命令：在Unix和Linux系统中，管道命令是一种常见的使用Pipe的方式。

通过管道命令，可以将一个命令的输出作为另一个命令的输入。

例如，通过"ls | grep abc"命令，可以将ls命令的输出作为grep命令的输入，从而实现对文件列表的过滤。

3. 多进程协作：在多进程编程中，Pipe可以用于不同进程之间的协作。

例如，在并行计算中，可以将计算任务分配给不同的进程，并使用Pipe传递计算结果。

这样可以提高计算效率，并实现进程之间的数据交换。

4. 线程间通信：除了进程间通信，Pipe也可以用于线程间通信。