进程的读写
写文件的进程只能单个运行（写的时候禁止读），读文件的进程可以同时有多个，
读写的互斥锁wsem，rsem
读写进程的优先性同级，读进程有优先权时（读的时候拿走写锁），
进程间通信方式
Pipe, fifo, shared memory, mmap, samaphone, socket, mesgq,
有名管道和无名管道
共享文件
共享内存
消息队列
内存映射
socket监听套接字
信号量
管道
管道通信详解
管道为单向, Pipe，上级进程创建，无名管道通信
pipe, pipe2 - create pipe
#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
#define _GNU_SOURCE /* See feature_test_macros(7) */
#include <fcntl.h> /* Obtain O_* constant definitions */
#include <unistd.h>
int pipe2(int pipefd[2], int flags);
return -1 为失败
管道通信函数例
// ./named-pipe-chat 发送消息
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
// 用户名的最大长度
#define USER_NAME_MAX_LEN 100
// 发送消息文本的最大长度
#define MSG_MAX_LEN 500
// 文件名的最大长度
#define FILE_NAME_MAX_LEN 100
// 聊天消息结构体类型
struct msg_node
{
// 发送消息用户名
char src_username[USER_NAME_MAX_LEN];
// 接收消息用户名
char dst_username[USER_NAME_MAX_LEN];
// 消息文本
char text[MSG_MAX_LEN];
};
int main(int argc, char *argv[])
{
// 判断命令行参数是否满足条件
if(argc != 2)
{
printf("usage : %s <username>\n", argv[0]);
return 1;
}
// 子进程ID
pid_t child_pid;
// 登陆用户的命令管道文件名
char filename[FILE_NAME_MAX_LEN] = {'\0'};
// 构造登陆用命名的管道文件名，并判定用户是否存在
sprintf(filename, "%s.fifo", argv[1]);
if(access(filename, F_OK) != 0)//判断用户名文件是否存在，存在返回0
{
mkfifo(filename, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH);
}
// 创建子进程
if((child_pid = fork()) == 0) // 子进程中执行的代码，子进程负责接收其他用户发送的消息并打印显示
{
int n = 0;
struct msg_node msg;
int fd = 0;
// 1.打开登陆用户的管道文件，用于接收其他用户发送的消息数据结构体
if((fd = open(filename, O_RDONLY)) == -1)
{
perror("open failed");
return 1;
}
// 2.循环的从管道文件中读入消息信息，并打印显示
while( (n = read(fd, &msg, sizeof(msg)) ) > 0)
{
printf( "%s ----> %s : %s\n",
msg.src_username, msg.dst_username, msg.text);
}
close(fd);
}
else if(child_pid > 0) // 父进程，负责从键盘读入相关数据，写入执行用户的管道文件
{
struct msg_node msg ;
int fd = 0;
// 接收用户的管道文件名
char dst_filename[FILE_NAME_MAX_LEN] = {'\0'};
// 发送者永远为当前登录用户
strcpy(msg.src_username, argv[1]);
// 1.输入接收消息的用户名名称
printf("to>");
fgets(&msg.dst_username, USER_NAME_MAX_LEN, stdin);
// 1.1将用户名末尾的'\n'替换为'\0'
msg.dst_username[strlen(msg.dst_username)-1] = '\0';
// 1.2构造接收用户的管道文件名
sprintf(dst_filename, "%s.fifo", msg.dst_username) ;
// 1.3打开管道文件
if((fd = open(dst_filename, O_WRONLY)) == -1)
{
perror("open failed");
return 1;
}
// 循环的发送从键盘读入的数据
while(1)
{
// 2.输入待发送的消息字符串
printf("text>");
fgets(&msg.text, MSG_MAX_LEN, stdin);
// 2.2将消息文本末尾的'\n'替换为'\0'
msg.text[strlen(msg.text)-1] = '\0';
// 3.将构造的消息结构体写入管道文件
// 3.2将构造的结构体写入管道文件
write(fd, &msg, sizeof(msg));
// 3.3close
}
close(fd);
}
else
{
}
// 删除登陆用户的管道文件
remove(filename);
return 0;
}
有名管道通信
mkfifo
mkfifo - make a FIFO special file (a named pipe)
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
return 成功返回0，失败返回1
有名管道--写信息
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int n = 0;
char buf[1024] = {'\0'};
int fd = 0;
// 判断有名管道文件是否存在，不存在则创建
if(access("test_file.fifo", F_OK) != 0 )
{
mkfifo("test_file.fifo",
S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH);
}
// 1.打开管道文件
if((fd = open("test_file.fifo", O_WRONLY)) == -1)
{
perror("open failed");
return 1;
}
printf("waiting for input data...\n");
while(1)
{
// 2.从标准输入文件中读入数据
n = read(STDIN_FILENO, buf, 1024);
// 3.将读到的数据写入到管道文件中
write(fd, buf, n);
}
printf("writer process exit...\n");
return 0;
}
有名管道--读取信息
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int n = 0;
char buf[1024] = {'\0'};
int fd = 0;
// 1.打开管道文件
fd = open("test_file.fifo", O_RDONLY);
if(fd == -1)
{
perror("open failed");
return 1;
}
printf("reading for writer data...\n");
// 2.从管道文件中读取数据
while((n = read(fd, buf, 1024)) > 0)
{
// 3.将读到的数据写入到标准输出文件中
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
printf("reader process exit...\n");
return 0;
}
互斥锁，线程间通信的函数例
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
//有限资源的使用中，避免死锁。
//哲学家吃饭问题，有五只筷子，五个人，每人用二只，不允许冲突。
#define N 5
sem_t kuaizis[N];
sem_t room;
void *phi_thread_func(void *arg);
int main ()
{
int i =0;
pthread_t thread_ids[N];
sem_init(&room,0,4);
for(i=0;i<N;i++)
{
sem_init(&kuaizis[i],0,1);
}
for(i=0;i<N;i++)
{
pthread_create(&thread_ids[i],NULL,phi_thread_func,(void **)i);
}
for(i=0;i<N;i++)
{
pthread_join(thread_ids[i],NULL);
}
return 0;
}
void *phi_thread_func(void *arg)
{
int thread_no = (int )arg;
sem_wait(&room);
sem_wait (&kuaizis[thread_no]);
sem_wait(&kuaizis[(thread_no+1)%N]);
printf("%d eating\n",thread_no);
sem_post(&kuaizis[(thread_no+1)%N]);
sem_post(&kuaizis[thread_no]);
sem_post(&room);
pthread_exit(NULL);
}
