【Linux系统】进程间通信:认识命名管道
认识命名管道
1、命名管道的概念
- 管道应用的一个限制就是只能在具有共同祖先(具有亲缘关系)的进程间通信,即需要存在子进程继承父进程资源这层关系。
- 如果我们想在不相关的进程之间交换数据(即在任意两个进程间通信),可以使用
FIFO
文件来做这项工作,它经常被称为命名管道。 - 匿名管道是一种特殊类型的文件。
2、创建一个命名管道
创建命名管道:用命令创建
命令 mkfifo [name]
:创建一个 命名管道
实现进程间通信:
(1)使用命令在当前目录下创建一个命名管道文件:myfifo
(2)同时开两个窗口,各自开一个进程,进程一向命名管道中写入 hello world
,另一个进程接收到了信息!
创建命名管道:程序中代码创建
int main(int argc, char *argv[])
{
mkfifo("p2", 0644);
return 0;
}
3、匿名管道与命名管道的区别
- 匿名管道由
pipe
函数创建并打开。 - 匿名管道由
mkfifo
函数创建,打开该文件用open
。 - FIFO(命名管道)与pipe(匿名管道)之间唯一的区别在它们创建与打开的方式不同,一旦这些工作完成之后,它们具有相同的语义。
4、命名管道原理与设计的理解
为什么叫做命名管道?
- 命名管道是一个真正存在的文件,它有自己的路径+文件名 ------代表-----> 具有唯一性!
- 它也有自己的
inode
,也是一种磁盘文件。
IPC的本质是什么:先让不同的进程,看到同一份资源!
命名管道的唯一性就可以让不同的进程,用同一个文件系统路径找到并操作同一个资源!!
🐻问题:既然命名管道是磁盘文件,我们可不可以使用一个普通文件充当这样的命名管道?
答:可以,但是不好! 普通文件和命名管道存在较大区别,管道文件是专门设计出来用于进程间通信,必然有其独特之处,它们的区别如下:
普通文件和命名管道的区别:
- 管道文件无需刷新数据到磁盘: 普通文件写入修改数据都要刷新到磁盘中,而命名管道文件不用
- 管道文件缓冲区容量较小: 只要磁盘不满,理论上普通文件可以不断写入,而命名管道文件会满,满了就自动停止写入
- 管道文件存在通信保护机制: 多个进程操作同一个普通文件,可能会造成读写不一致,数据不一致的问题,而命名管道文件有互斥等保护机制
这几点都说明了管道文件是被特殊设计过的,俗话说:“术业有专攻”专业的事交给专业的人做!
🐻问题:为什么需要给命名管道文件创建一个磁盘文件结构,存储与磁盘中呢?
答:其实就是为了给他赋予一个文件名和路径,而其他操作都被特殊处理了!虽然命名管道是磁盘文件,但是很多磁盘文件的操作和功能都不会使用。命名管道文件只使用内核级缓冲区。
命名管道通信代码实现
由于篇幅限制,具体的讲解和实现放置于本篇博客:【Linux系统】进程间通信:实现命名管道通信