嵌入式学习第二十三天！（进程间通信）

进程间的通信：

  1. 管道

  2. 信号

  3. 消息队列

  4. 共享内存

  5. 信号灯

  6. 套接字

1. 管道：

  1. 无名管道

      无名管道只能用于具有亲缘关系的进程间通信

        原因：无名管道没有名字，所有找不到管道的具体位置，那么在创建子进程前，先创建无名管道，那么子进程就会继承父进程所创建的无名管道，那么就可以实现，父子进程间的通信。

      1. pipe：
 int pipe(int pipefd[2]);

        功能：创建一个无名管道

        参数：

            pipefd[0]：读管道文件描述符
            pipefd[1]：写管道文件描述符

        返回值：

            成功返回0 
            失败返回-1

      2. 无名管道特性：
            1. 管道中至少有一个写端：

                读取数据时，如果管道中有数据直接读取；管道中没有数据，阻塞等待直到有数据写入读出，继续向后执行

            2. 管道中没有写端：

                读取数据时，如果管道中有数据直接读取；管道中没有数据，不阻塞等待直接向下执行

            3. 管道中至少有一个读端：

                写入数据时，如果管道中没有存满(64K)，则直接写入；管道中如果存满，则阻塞等待，直到有数据读出，才能继续写入

            4. 管道中没有读端：

                写入数据时，会产生管道破裂错误，导致程序崩溃

  2. 有名管道：

      打开管道文件  ->  读写管道文件  ->  关闭管道文件

      注意：有名管道必须读写两端同时加入才能继续向下执行

      1. mkfifo：
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

        功能：创建一个管道文件

        参数：

            pathname：管道文件路径
            mode：权限

        返回值：

            成功返回0 
            失败返回-1

      练习：

        编写两个进程，A、B ，A与B可以互相收发消息，并打印出对方的消息

clientA.c：

#include "head.h"int fatob = 0;
int fbtoa = 0;
pthread_t tid_atob;
pthread_t tid_btoa;void *thread_AtoB(void *arg)
{while(1){char tmpbuff[4096] = {0};memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));gets(tmpbuff);write(fatob, tmpbuff, strlen(tmpbuff));if(!strcmp(tmpbuff, ".quit")){break;}}pthread_cancel(tid_btoa);return NULL;
}void *thread_BtoA(void *arg)
{while(1){char tmpbuff[4096] = {0};memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));read(fbtoa, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));printf("RECV:%s\n", tmpbuff);if(!strcmp(tmpbuff, ".quit")){break;}}pthread_cancel(tid_atob);return NULL;
}int main(void)
{mkfifo("/tmp/AtoB", 0777);mkfifo("/tmp/BtoA", 0777);fatob = open("/tmp/AtoB", O_WRONLY);if(fatob == -1){perror("fail to open");return -1;}fbtoa = open("/tmp/BtoA", O_RDONLY);if(fbtoa == -1){perror("fail to open");return -1;}pthread_create(&tid_atob, NULL, thread_AtoB, NULL);pthread_create(&tid_btoa, NULL, thread_BtoA, NULL);pthread_join(tid_atob, NULL);pthread_join(tid_btoa, NULL);close(fatob);close(fbtoa);return 0;
}

clientB.c：

#include "head.h"int fatob;
int fbtoa;
pthread_t tid_atob;
pthread_t tid_btoa;void *thread_AtoB(void *arg)
{char tmpbuff[4096] = {0};while(1){memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));read(fatob, tmpbuff, sizeof(tmpbuff));printf("RECV: %s\n", tmpbuff);if(!strcmp(tmpbuff, ".quit")){break;}}pthread_cancel(tid_btoa);return NULL;
}void *thread_BtoA(void *arg)
{char tmpbuff[4096] = {0};while(1){memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));gets(tmpbuff);write(fbtoa, tmpbuff, strlen(tmpbuff));if(!strcmp(tmpbuff, ".quit")){break;}}pthread_cancel(tid_atob);return NULL;}int main(void)
{mkfifo("/tmp/AtoB", 0777);mkfifo("/tmp/BtoA", 0777);fatob = open("/tmp/AtoB", O_RDONLY);if(fatob == -1){perror("fail to open");return -1;}fbtoa = open("/tmp/BtoA", O_WRONLY);if(fbtoa == -1){perror("fail to open");return -1;}pthread_create(&tid_atob, NULL, thread_AtoB, NULL);pthread_create(&tid_btoa, NULL, thread_BtoA, NULL);pthread_join(tid_atob, NULL);pthread_join(tid_btoa, NULL);close(fatob);close(fbtoa);return 0;}

2. 信号：

      信号用来实现内核层和用户信息的交互，也可以用来实现进程间通信

      1. 信号的种类：

          利用kill -l查看所有信号的种类

      2. 信号处理方式：

        1. 缺省：

            按照系统默认的方式处理

        2. 忽略：

            不响应信号

        3. 捕捉：

            按照自定义方式处理信号

        4. 注意：

            1. 9号信号SIGKILL和19号信号SIGSTOP，这两个信号不能被忽略和捕捉

            2. 以下三个信号可以从键盘输入：

                SIGINT：ctrl + c 
                SIGQUIT：ctrl + \
                SIGTSTP：ctrl + z

        5. signal:
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

            功能：改变信号的处理方式

            参数：

                signum：信号的编号
                handler：信号的处理方式

                    SIG_IGN      忽略处理
                    SIG_DFL      缺省处理
                    函数首地址   捕捉处理

            返回值：

                成功返回之前处理函数的首地址
                失败返回SIG_ERR 

作业：

        1. 编写一个进程循环执行while

                当按下 SIGINT(ctrl + c) 打印SIGINT信号来了

                当按下 SIGQUIT(ctrl + \) 打印SIGQUIT信号来了

                当按下 SIGTSTP(ctrl + z) 打印SIGTSTP信号来了

        2. 1021 个位数统计 - PAT (Basic Level) Practice （中文） (pintia.cn)

#include <stdio.h>int PrintDigit(char *pnum)
{int digit[10] = {0};int i = 0;while(*pnum != '\0'){digit[*pnum - '0']++;pnum++;}for(i = 0; i < 10; i++){if(digit[i] != 0){printf("%d:%d\n", i, digit[i]);}}return 0;
}int main(void)
{char number[1000] = {0};gets(number);PrintDigit(number);return 0;}

        3. 1014 福尔摩斯的约会 - PAT (Basic Level) Practice （中文） (pintia.cn)

#include <stdio.h>
#include <string.h>int GetMousse(char (*pmos)[64], int n)
{int i = 0;for(i = 0; i < n; i++){scanf("%s", pmos[i]);}return 0;
}int PrintfDecode(char (*pmos)[64], int n, char *pwd)
{int i = 0;char *ptmp1 = NULL;char *ptmp2 = NULL;char *day[7] = {"MON", "TUE", "WED", "THU", "FRI", "SAT", "SUN"};ptmp1 = pmos[0];ptmp2 = pmos[1];//找寻星期几while(*ptmp1 != '\0' && *ptmp2 != '\0'){if(*ptmp1 == *ptmp2 && *ptmp1 >= 'A' && *ptmp1 <= 'Z'){break;}ptmp1++;ptmp2++;}sprintf(pwd, "%s", day[*ptmp1 - 'A']);//找寻几点ptmp1++;ptmp2++;while(*ptmp1 != '\0' && *ptmp2 != '\0'){if(*ptmp1 == *ptmp2){break;}ptmp1++;ptmp2++;}if(*ptmp1 >= 'A' && *ptmp1 <= 'Z'){sprintf(pwd, "%s %d", pwd, *ptmp1 - 'A' + 10);}else{sprintf(pwd, "%s %d", pwd, *ptmp1 - '0');}ptmp1 = pmos[2];ptmp2 = pmos[3];//找寻分钟while(*ptmp1 != '\0' && *ptmp2 != '\0'){if(*ptmp1 == *ptmp2 && ((*ptmp1 >= 'A' && *ptmp1 <= 'Z') || (*ptmp1 >= 'a' && *ptmp1 <= 'z'))){break;}ptmp1++;ptmp2++;}sprintf(pwd, "%s:%02ld", pwd, ptmp1 - pmos[2]);return 0;
}int main(void)
{char mousse[4][64] = {0};char passwd[64] = {0};GetMousse(mousse, 4);PrintfDecode(mousse, 4, passwd);printf("%s\n", passwd);return 0;
}

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