1.进程间通信

1.1 IPC方法

Linux环境下，进程地址空间相互独立，每个进程各自有不同的用户地址空间。任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到，所以进程和进程之间不能相互访问，要交换数据必须通过内核，在内核中开辟一块缓冲区，进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区，进程2再从内核缓冲区把数据读走，内核提供的这种机制称为进程间通信（IPC，InterProcess Communication）。

在进程间完成数据传递需要借助操作系统提供特殊的方法，如：文件、管道、信号、共享内存、消息队列、套接字、命名管道等。随着计算机的蓬勃发展，一些方法由于自身设计缺陷被淘汰或者弃用。现今常用的进程间通信方式有：

① 管道 (使用最简单)

② 信号 (开销最小)

③ 共享映射区 (无血缘关系)

④ 本地套接字 (最稳定)

1.2 管道

1.2.1 管道的概念

管道是一种最基本的IPC机制，作用于有血缘关系的进程之间，完成数据传递。调用pipe系统函数即可创建一个管道。有如下特质：

其本质是一个伪文件(实为内核缓冲区)

由两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写端。

规定数据从管道的写端流入管道，从读端流出。

管道的原理: 管道实为内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区(4k)实现。

管道的局限性：

① 数据不能进程自己写，自己读。

② 管道中数据不可反复读取。一旦读走，管道中不再存在。

③采用半双工通信方式，数据只能在单方向上流动。

④ 只能在有公共祖先的进程间使用管道。

常见的通信方式有，单工通信、半双工通信、全双工通信。

1.2.2 pipe函数

创建管道

************************************
    int pipe(int pipefd[2]);  
    成功：0；
    失败：-1，设置errno
***********************************
函数调用成功返回r/w两个文件描述符。
无需open，但需手动close。
**********************************
规定：
fd[0] → r； 
fd[1] → w，就像0对应标准输入，1对应标准输出一样。
***********************************
向管道文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。

管道创建成功以后，创建该管道的进程（父进程）同时掌握着管道的读端和写端。如何实现父子进程间通信呢？通常可以采用如下步骤：

父进程调用pipe函数创建管道，得到两个文件描述符fd[0]、fd[1]指向管道的读端和写端。

父进程调用fork创建子进程，那么子进程也有两个文件描述符指向同一管道。

父进程关闭管道读端，子进程关闭管道写端。父进程可以向管道中写入数据，子进程将管道中的数据读出。由于管道是利用环形队列实现的，数据从写端流入管道，从读端流出，这样就实现了进程间通信。

练习：父子进程使用管道通信，父写入字符串，子进程读出并，打印到屏幕。      
【pipe.c】
1
2
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
void sys_err(const char *str){
        perror(str);
        exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
        int ret;
        int fd[2];
        pid_t pid;
        char *str = "hello pipe\n";
        char buf[1024];
        ret =pipe(fd);
        if(ret == -1){
                sys_err("pipe error");
        }
        pid=fork();
        if(pid > 0){
                close(fd[0]);
                write(fd[1],str,strlen(str));
                close(fd[1]);
        }else if(pid==0){
                close(fd[1]);
                ret=read(fd[0],buf,sizeof(buf));
                write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
                close(fd[0]); }
        return 0;
}

思考：为甚么，程序中没有使用sleep函数，但依然能保证子进程运行时一定会读到数据呢？

1.2.3 管道的读写行为

使用管道需要注意以下4种特殊情况（假设都是阻塞I/O操作，没有设置O_NONBLOCK标志）：

如果所有指向管道写端的文件描述符都关闭了（管道写端引用计数为0），而仍然有进程从管道的读端读数据，那么管道中剩余的数据都被读取后，再次read会返回0，就像读到文件末尾一样。

如果有指向管道写端的文件描述符没关闭（管道写端引用计数大于0），而持有管道写端的进程也没有向管道中写数据，这时有进程从管道读端读数据，那么管道中剩余的数据都被读取后，再次read会阻塞，直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。

如果所有指向管道读端的文件描述符都关闭了（管道读端引用计数为0），这时有进程向管道的写端write，那么该进程会收到信号SIGPIPE，通常会导致进程异常终止。当然也可以对SIGPIPE信号实施捕捉，不终止进程。具体方法信号章节详细介绍。

如果有指向管道读端的文件描述符没关闭（管道读端引用计数大于0），而持有管道读端的进程也没有从管道中读数据，这时有进程向管道写端写数据，那么在管道被写满时再次write会阻塞，直到管道中有空位置了才写入数据并返回。

总结：

① 读管道：

管道中有数据，read返回实际读到的字节数。

管道中无数据：

(1) 管道写端被全部关闭，read返回0 (好像读到文件结尾)

(2) 写端没有全部被关闭，read阻塞等待(不久的将来可能有数据递达，此时会让出cpu)

② 写管道：

管道读端全部被关闭，进程异常终止(也可使用捕捉SIGPIPE信号，使进程不终止)

管道读端没有全部关闭：

(1) 管道已满，write阻塞。

(2) 管道未满，write将数据写入，并返回实际写入的字节数。

练习：使用管道实现父子进程间通信，完成：ls | wc –l。假定父进程实现ls，子进程实现wc。
ls命令正常会将结果集写出到stdout，但现在会写入管道的写端；wc –l 正常应该从stdin读取数据，但此时会从管道的读端读。
【pipe1.c】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
void sys_err(const char *str){
        perror(str);
        exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
        int fd[2];
        int ret;
        pid_t pid;
        ret = pipe(fd);
        if(ret == -1){
                sys_err("pipe error ");
        }
        pid = fork();
        if(pid == -1){
                sys_err("fork error");
        }else if(pid > 0){
                close(fd[0]);
                dup2(fd[1],STDOUT_FILENO);
                execlp("ls","ls",NULL);
        }else if(pid == 0){
                close(fd[1]);
                dup2(fd[0],STDIN_FILENO);
                execlp("wc","wc","-l",NULL);
        }
        return 0;
}
~    
程序执行，发现程序执行结束，shell还在阻塞等待用户输入。
这是因为，shell → fork → ./pipe1， 
程序pipe1的子进程将stdin重定向给管道，
父进程执行的ls会将结果集通过管道写给子进程。
若父进程在子进程打印wc的结果到屏幕之前被shell调用wait回收，
shell就会先输出$提示符。

练习：使用管道实现兄弟进程间通信。兄：ls 弟： wc -l 父：等待回收子进程。

要求，使用“循环创建N个子进程”模型创建兄弟进程，使用循环因子i标示。

注意管道读写行为。

【pipe2.c】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/wait.h>
void sys_err(const char *str){
        perror(str);
        exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
        int fd[2];
        int ret,i;
        pid_t pid;
        ret = pipe(fd);
        if(ret == -1){
                sys_err("pipe error ");
        }
  for(i=0;i<2;i++){
  pid=fork();
  if(pid == -1){
    sys_err("fork error");
  }
  if(pid==0)
  break;
}
  if(i==2){
  close(fd[0]);
  close(fd[1]);
  wait(NULL);
  wait(NULL);
  }else if(i == 0){
  close(fd[0]);
  dup2(fd[1],STDOUT_FILENO);
  execlp("ls","ls",NULL);
  sys_err("execlp ls error");
  }else if(i = 1){
  close(fd[1]);
  dup2(fd[0],STDIN_FILENO);
  execlp("wc","wc","-l",NULL);
  sys_err("execlp wc error");
  }
        return 0;
}

测试：是否允许，一个pipe有一个写端，多个读端呢？

是否允许有一个读端多个写端呢？

【pipe3.c】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/wait.h>
void sys_err(const char *str){
        perror(str);
        exit(1);
}
int main(void)
{
        pid_t pid;
        int fd[2],i,n;
        char buf[1024];
        int ret = pipe(fd);
        if(ret == -1){
                sys_err("pipe error ");
        }
  for(i=0;i<2;i++){
  if((pid=fork())==0)
    break;
  else if(pid == -1){
    perror("pipe error");
    exit(1);
  }
  }
  if(i==0){
  close(fd[0]);
  write(fd[1],"1.hello\n",strlen("1.hello\n"));
  }else if(i == 1){
  close(fd[0]);
  write(fd[1],"2.world\n",strlen("2.world\n"));
  }else{
  close(fd[1]);
  sleep(1);
  n = read(fd[0],buf,1024);
  write(STDOUT_FILENO,buf,n);
  for(i=0;i<2;i++)
    wait(NULL);
  }
        return 0;
}

1.2.4 管道缓冲区大小

可以使用ulimit –a 命令来查看当前系统中创建管道文件所对应的内核缓冲区大小。通常为：

pipe size            (512 bytes, -p) 8

也可以使用fpathconf函数，借助参数选项来查看。使用该宏应引入头文件

long fpathconf(int fd, int name); 
成功：返回管道的大小  
失败：-1，设置errno

1.2.5 管道的优劣

优点：简单，相比信号，套接字实现进程间通信，简单很多。

缺点：

只能单向通信，双向通信需建立两个管道。

只能用于父子、兄弟进程(有共同祖先)间通信。该问题后来使用fifo有名管道解决。

1.3 FIFO

FIFO常被称为命名管道，以区分管道(pipe)。管道(pipe)只能用于“有血缘关系”的进程间。但通过FIFO，不相关的进程也能交换数据。

FIFO是Linux基础文件类型中的一种。但，FIFO文件在磁盘上没有数据块，仅仅用来标识内核中一条通道。各进程可以打开这个文件进行read/write，实际上是在读写内核通道，这样就实现了进程间通信。

创建方式：

1. 命令：mkfifo 管道名
2. 库函数：int mkfifo(const char *pathname,  mode_t mode);  
成功：0； 
失败：-1
一旦使用mkfifo创建了一个FIFO，就可以使用open打开它，常见的文件I/O函数都可用于fifo。
如：close、read、write、unlink等。

=======创建fifo：=======
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/stat.h>
void sys_err(const char *str)
{
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
  int ret = mkfifo("mytestfifo",0664);
  if(ret == -1)
  sys_err("mkfifo error");
  return 0;
}
=======读fifo：=======
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void sys_err(char *str)
{
        perror(str);
        exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
        int fd,len;
        char buf[4096];
        if(argc < 2){
                printf("Enter like this :./a.out fifoname\n");
                return -1;
        }
        fd = open(argv[1],O_RDONLY);
        if(fd < 0){
                sys_err("open");
        }
        while(1){
                len = read(fd,buf,sizeof(buf));
                write(STDOUT_FILENO,buf,strlen(buf));
                sleep(1);
        }
        close(fd);
        return 0;
}
=======写fifo：=======
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void sys_err(char *str)
{
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
  int fd,i;
  char buf[4096];
  if(argc < 2){
  printf("Enter like this :./a.out fifoname\n");
  return -1;
  }
  fd = open(argv[1],O_WRONLY);
  if(fd < 0){
  sys_err("open");
  }
  i = 0;
  while(1){
  sprintf(buf,"hello itcast %d\n",i++);
  write(fd,buf,strlen(buf));
  sleep(1);
  }
  close(fd);
  return 0;
}

1.4 共享存储映射

1.4.1 文件进程间通信

使用文件也可以完成IPC，理论依据是，fork后，父子进程共享文件描述符。也就共享打开的文件。

练习：编程测试，父子进程共享打开的文件。借助文件进行进程间通信。

【fork_shared_fd.c】
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{
  int fd1,fd2;
  pid_t pid;
  char *str="--------test for shared fd in parent child process---------";
  char buf[4096]; 
  pid = fork();
  if(pid < 0){
  perror("fork error");
  exit(1);
  }else if(pid == 0){
  fd1 = open("test.txt",O_RDWR);
  if(fd1<0){
  perror("open error");
  exit(1);
  }
  write(fd1,str,strlen(str));
  printf("child wrote over...\n");
  }else{
  fd2=open("test.txt",O_RDWR);
  if(fd2 < 0){
    perror("open error");
    exit(1);
  }
  sleep(1);
  int len =read(fd2,buf,sizeof(buf));
  write(STDOUT_FILENO,buf,len);
  wait(NULL);
  }
  return 0;
}

思考，无血缘关系的进程可以打开同一个文件进行通信吗？为什么？

无血缘关系，用文件进行通信

===========test1.c===================
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define N 5
int main(void)
{
  char buf[1024];
  char *str="---------secesuss---------------\n";
  int ret;
  int fd = open("test.txt",O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT,0064);
  write(fd,str,strlen(str));
  printf("test1 write into test.txt finish\n");
  sleep(N);
  lseek(fd,0,SEEK_SET);
  ret =read(fd,buf,sizeof(buf));
  ret =write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
  if(ret == -1){
  perror("write second error");
  exit(1);
  }
  close(fd);
  return 0;
}
===========test2.c===================
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void){
  char buf[1024];
  char *str="-----------------test2 write secesuss--------------------\n";
  int ret;
  sleep(2);
  int fd = open("test.txt",O_RDWR);
  ret =read(fd,buf,sizeof(buf));
  write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
  write(fd,str,strlen(str));
  printf("test2 read/write finish\n");
  close(fd);
  return 0;
}

1.4.2 存储映射I/O

存储映射I/O (Memory-mapped I/O)使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射。于是当从缓冲区中取数据，就相当于读文件中的相应字节。于此类似，将数据存入缓冲区，则相应的字节就自动写入文件。这样，就可在不适用read和write函数的情况下，使用地址（指针）完成I/O操作。

使用这种方法，首先应通知内核，将一个指定文件映射到存储区域中。这个映射工作可以通过mmap函数来实现。

1.4.2.1 mmap函数

void *mmap(void *adrr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset); 
返回：
成功：返回创建的映射区首地址；
失败：MAP_FAILED ，error
参数： 
  addr:  建立映射区的首地址，由Linux内核指定。使用时，直接传递NULL
  length： 欲创建映射区的大小
  prot： 映射区权限PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE
  flags：  标志位参数(常用于设定更新物理区域、设置共享、创建匿名映射区)
      MAP_SHARED:  会将映射区所做的操作反映到物理设备（磁盘）上。
      MAP_PRIVATE: 映射区所做的修改不会反映到物理设备。
  fd：  用来建立映射区的文件的描述符
  offset：  映射文件的偏移(4k的整数倍)

1.4.2.2 munmap函数

同malloc函数申请内存空间类似的，mmap建立的映射区在使用结束后也应调用类似free的函数来释放。

int munmap(void *addr, size_t length);  成功：0； 失败：-1
测试mmap.munmap函数的代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/mman.h>
void sys_err(const char *str)
{
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(int argc ,char *argv[])
{
  char *p =NULL;
  int fd;
  fd  = open("testmap",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
  if(fd == -1)
  sys_err("open error");
  lseek(fd,10,SEEK_END);
  write(fd,"\0",1);
  //ftruncate(fd,10);
  int len =lseek(fd,0,SEEK_END);
  p=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
  if(p == MAP_FAILED){
  sys_err("mmap error");
  }
  //
  strcpy(p,"hello mmap");
  printf("-----------%s\n",p);
  int ret = munmap(p,len);
  if(ret == -1){
  sys_err("munmap error");
  }
  return 0;
}

1.4.2.3 mmap函数

思考：
1. 可以open的时候O_CREAT一个新文件来创建映射区吗?
用于创建映射区的文件大小为0，实际指定非0大小创建映射区域，出总线错误。
用于创建映射区的文件大小为0，实际指定0大小创建映射区，出无效参数。
============================================================================================================================
2. 如果open时O_RDONLY，mmap时PROT参数指定PROT_READ|PROT_WRITE会怎样？
用于创建映射区的文件读写属性为只读，映射区域属性为读写，出无效参数。
创建映射区，需要read权限。mmap的读写权限，应该<=文件的open权限，mmap只写不行。
============================================================================================================================
3. 文件描述符先关闭，对mmap映射有没有影响？
文件描述符fd,在mmap创建映射区完成就可以关闭。后续访问文件，用地址访问。
============================================================================================================================
4. 如果文件偏移量为1000会怎样？
offset必须要是4096的整数倍。（MMU映射的最小单元4k）
============================================================================================================================
5. 对mem越界操作会怎样？
对申请的内存，不能越界访问
============================================================================================================================
6. 如果mem++，munmap可否成功？
munmap传入的地址一定是mmap的返回地址。坚决杜绝指针++操作。
============================================================================================================================
7. mmap什么情况下会调用失败？
一共6个参数，所有的参数都有失败的可能性
============================================================================================================================
8. 如果不检测mmap的返回值，会怎样？
出现错误的地方很多，你会不知道错误在那。
============================================================================================================================
总结：
使用mmap时务必注意以下事项：
1.创建映射区的过程中，隐含着一次对映射文件的读操作。
2.当MAP_SHARED时，要求：映射区的权限应 <= 文件打开的权限(出于对映射区的保护)。而MAP_PRIVATE则无所谓，因为mmap中的权限是对内存的限制。
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，不会反映到物理磁盘上。
3.映射区的释放与文件关闭无关。只要映射建立成功，文件可以立即关闭。
4.特别注意，当映射文件大小为0时，不能创建映射区。所以：用于映射的文件必须要有实际大小！！  mmap使用时常常会出现总线错误，通常是由于共享文件存储空间大小引起的。如，400字节大小的文件，在建立映射区时offset 4096字节，则会报出总线错。
5.munmap传入的地址一定是mmap的返回地址。坚决杜绝指针++操作。
6.如果文件偏移量必须为4K的整数倍
7.mmap创建映射区出错概率非常高，一定要检查返回值，确保映射区建立成功再进行后续操作。
============================================================================================================================
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);

1.4.3 mmap父子进程通信

父子等有血缘关系的进程之间也可以通过mmap建立的映射区来完成数据通信。但相应的要在创建映射区的时候指定对应的标志位参数flags：

MAP_PRIVATE:  (私有映射)  父子进程各自独占映射区；
MAP_SHARED:  (共享映射)  父子进程共享映射区；

练习：父进程创建映射区，然后fork子进程，子进程修改映射区内容，而后，父进程读取映射区内容，查验是否共享。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
int var = 100;
int main(){
  int *p;
  pid_t pid;
  int fd;
  fd= open("temp",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
  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){
    perror("mmap error");
    exit(1);
  }
  close(fd);
  pid =fork();
  if(pid == 0){
  *p =2000;
  var =1000;
  printf("child,*p = %d,var = %d\n",*p,var);
  }else{
  sleep(1);
  printf("parent,*p =%d\n,var=%d\n",*p,var);
  wait(NULL);
  int ret =munmap(p,4);
  if(ret == -1){
  perror("munmap error");
  exit(1);
  }
  }
  return 0;
  }

结论：父子进程共享：

打开的文件

mmap建立的映射区(但必须要使用MAP_SHARED)

1.4.4 匿名映射

通过使用我们发现，使用映射区来完成文件读写操作十分方便，父子进程间通信也较容易。但缺陷是，每次创建映射区一定要依赖一个文件才能实现。通常为了建立映射区要open一个temp文件，创建好了再unlink、close掉，比较麻烦。

可以直接使用匿名映射来代替。其实Linux系统给我们提供了创建匿名映射区的方法，无需依赖一个文件即可创建映射区。同样需要借助标志位参数flags来指定。

使用MAP_ANONYMOUS (或MAP_ANON)， 如: 
  int *p = mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0); 
    "4"随意举例，该位置表大小，可依实际需要填写。
    =================================================================================================================
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
int var = 100;
int main(void){
  int *p;
  pid_t pid;
  //p=(int *)mmap(NULL,4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
  p=(int *)mmap(NULL,40,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS,-1,0);
  if(p == MAP_FAILED){
    perror("mmap error");
    exit(1);
  }
  pid =fork();
  if(pid == 0){
  *p =2000;
  var =1000;
  printf("child,*p = %d,var = %d\n",*p,var);
  }else{
  sleep(1);
  printf("parent,*p =%d\n,var=%d\n",*p,var);
  wait(NULL);
  int ret =munmap(p,4);
  if(ret == -1){
  perror("munmap error");
  exit(1);
  }
  }
  return 0;
  }
  =================================================================================================================
需注意的是，MAP_ANONYMOUS和MAP_ANON这两个宏是Linux操作系统特有的宏。在类Unix系统中如无该宏定义，可使用如下两步来完成匿名映射区的建立。
  ① fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
  ② p = mmap(NULL, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MMAP_SHARED, fd, 0);

1.4.5 mmap无血缘关系进程间通信

实质上mmap是内核借助文件帮我们创建了一个映射区，多个进程之间利用该映射区完成数据传递。由于内核空间多进程共享，因此无血缘关系的进程间也可以使用mmap来完成通信。只要设置相应的标志位参数flags即可。若想实现共享，当然应该使用MAP_SHARED了。

值得注意的是：MAP_ANON和 /dev/zero 都不能应用于非血缘关系进程间通信。只能用于亲子进程间。
【mmap_w.c】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
struct student{
  int id;
  char name[256];
  int age;
};
void sys_err(const char *str)
{
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[]){
  struct student *p;
  struct student stu={10,"xiaoming",18};
  int fd;
  fd = open("test_map",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
  if(fd == -1){
  sys_err("open error");
  }
  ftruncate(fd,sizeof(stu));
  p=mmap(NULL,sizeof(stu),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
  if(p == MAP_FAILED){
    perror("mmap error");
    exit(1);
  }
  close(fd);
  while(1){
  memcpy(p,&stu,sizeof(stu));
  }
  int ret =munmap(p,sizeof(stu));
  if(ret == -1){
  perror("munmap error");
  exit(1);
  }
  return 0;
  }
【mmap_r.c】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
struct student{
  int id;
  char name[256];
  int age;
};
void sys_err(const char *str)
{
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(int argc,char *argv[]){
  struct student *p;
  //pid_t pid;
  struct student stu;
  int fd;
  fd = open("test_map",O_RDONLY);
  if(fd == -1){
  sys_err("open error");
  }
  p=mmap(NULL,sizeof(stu),PROT_READ,MAP_SHARED,fd,0);
  if(p == MAP_FAILED){
    perror("mmap error");
    exit(1);
  }
  close(fd);
  while(1){
  printf("id = %d,name= %s,age=%d\n",p->id,p->name,p->age);
  sleep(1);
  }
  int ret =munmap(p,sizeof(stu));
  if(ret == -1){
  perror("munmap error");
  exit(1);
  }
  return 0;
  }

linux系统编程（八）进程间通信

1.进程间通信

1.1 IPC方法

1.2 管道

1.2.1 管道的概念

1.2.2 pipe函数

1.2.3 管道的读写行为

1.2.4 管道缓冲区大小

1.2.5 管道的优劣

1.3 FIFO

1.4 共享存储映射

1.4.1 文件进程间通信

1.4.2 存储映射I/O

1.4.2.1 mmap函数

1.4.2.2 munmap函数

1.4.2.3 mmap函数

1.4.3 mmap父子进程通信

1.4.4 匿名映射

1.4.5 mmap无血缘关系进程间通信

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