Unix進程之間的通信進程通訊是unix中很重要的知識。產生一個新的進程主要有以下3種方法： 1，fork調用； 2，System調用； 3，Exec調用； 我們常說的進程通訊編程主要有以下3種方法： 1，Message queue隊列編程； 2，Tcp/IP socket編程； 3，共享內存編程； 一、進程調用 1，產生進程Fork調用例子： fork() 功能:創建一個新的進程. 語法:#include <unistd.h> #include <sys/types.h> pid_t fork(); 說明:本系統調用產生一個新的進程, 叫子進程, 是調用進程的一個復制品. 調用進程叫父進程, 子進程繼承了父進程的幾乎所有的屬性: . 實際UID,GID和有效UID,GID. . 環境變量. . 附加GID. . 調用exec()時的關閉標志. . UID設置模式比特位. . GID設置模式比特位. . 進程組號. . 會話ID. . 控制終端. . 當前工作目錄. . 根目錄. . 文件創建掩碼UMASK. . 文件長度限制ULIMIT. . 預定值, 如優先級和任何其他的進程預定參數, 根據種類不同決定是否可以繼承. . 還有一些其它屬性. 但子進程也有與父進程不同的屬性: . 進程號, 子進程號不同與任何一個活動的進程組號. . 父進程號. . 子進程繼承父進程的文件描述符或流時, 具有自己的一個拷貝并且與父進程和其它子進程共享該資源. . 子進程的用戶時間和系統時間被初始化為0. . 子進程的超時時鐘設置為0. . 子進程的信號處理函數指針組置為空. . 子進程不繼承父進程的記錄鎖. 返回值: 調用成功則對子進程返回0, 對父進程返回子進程號, 這也是最方便的區分父子進程的方法. 若調用失敗則返回-1給父進程,子進程不生成. 2，產生進程system調用例子： 功能:產生一個新的進程, 子進程執行指定的命令. 語法:#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int system(string) char *string; 說明:本調用將參數string傳遞給一個命令解釋器(一般為sh)執行, 即string被解釋為一條命令, 由sh執行該命令.若參數string為一個空指針則為檢查命令解釋器是否存在.該命令可以同命令行命令相同形式, 但由于命令做為一個參數放在系統調用中, 應注意編譯時對特殊意義字符的處理. 命令的查找是按PATH環境變量的定義的. 命令所生成的后果一般不會對父進程造成影響.返回值:當參數為空指針時, 只有當命令解釋器有效時返回值為非零.若參數不為空指針, 返回值為該命令的返回狀態(同waitpid())的返回值. 命令無效或語法錯誤則返回非零值,所執行的命令被終止. 其他情況則返回-1. [code:1:d22bc4f5e9]例子1:char command[81]; int i; for (i=1;i<8;i++) { sprintf(command,'ps -t tty%02i',i); system(command); } 例子2: char befehl[200]; /* string buffer for csh command */ char *runserver = 'hosts1'; /* server name */ short shift_act_l; /* currect shift number */ char shift_act_c[1]; char shift_beg[20]; /* shift begin */ char shift_end[20]; /* shift end */ .... T_report_p->shift_no='0'; memcpy(T_report_p->time_from,'yyyy-mm-dd hh:mi:ss',sizeof(T_report_p->time_from)); memcpy(T_report_p->time_to,'yyyy-mm-dd hh:mi:ss',sizeof(T_report_p->time_to)); memset(befehl, '', sizeof(befehl)); sprintf (befehl, 'rsh %s %sprot.sh '%s %s %c '%19.19s' '%19.19s' '%9.9s' 0' &', runserver, REPORT_RSH_PATH, PROD_LOG, DRUCKER_NAME_1, T_report_p->shift_no, T_report_p->time_from, T_report_p->time_to, T_report_p->coil_id ); system (befehl); 3，產生進程exec()調用例子： exec() 功能:執行一個文件 語法:#include <unistd.h> int execl(path,arg0,...,argn,(char*)0) char *path,*arg0,...,*argn; int execv(path,argv) char *path,*argv[]; int execle(path,arg0,...,argn,(char*)0,envp) char *path,*arg0,...,*argn,*envp[]; int execve(path,argv,envp) char *path,*argv[],*envp[]; int execvp(file,argv) char *file,*argv[];[/code:1:d22bc4f5e9] 說明:這是一個系統調用族, 用于將一個新的程序調入本進程所占的內存, 并覆蓋之, 產生新的內存進程映象. 新的程序可以是可執行文件或SHELL批命令.當C程序被執行時,是如下調用的: main(int argc,char *argv[],char *envp[]); argc是參數個數,是各個參數字符串指針數組,envp是新進程的環境變量字符串的指針數組.argc至少為1, argv[0]為程序文件名,所以,在上面的exec系統調用族中,path為新進程文件的路徑名,file為新進程文件名,若file不是全路徑名,系統調用會按PATH環境變量自動找對應的可執行文件運行.若新進程文件不是一個可執行的目標文件(如批處理文件),則execlp()和execvp()會將該文件內容作為一個命令解釋器的標準輸入形成system().arg0,...等指針指向''結束的字符串,組成新進程的有效參數,且該參數列表以一個空指針結束.反過來,arg0至少必須存在并指向新進程文件名或路徑名.同樣,argv是字符串指針數組,argv[0]指向新進程文件名或路徑名,并以一空指針結束.envp是一個字符串指針數組,以空指針結束,這些字符串組成新進程的環境.在調用這些系統調用前打開的文件指針對新進程來說也是打開的,除非它已定義了close-on-exec標志.打開的文件指針在新進程中保持不變,所有相關的文件鎖也被保留.調用進程設置并正被捕俘的信號在新進程中被恢復為缺省設置,其它的則保持不變.新進程啟動時按文件的SUID和SGID設置定義文件的UID和GID為有效UID和GID.新進程還繼承了如下屬性: . 附加GID. . 進程號. . 父進程號. . 進程組號. . 會話號. . 控制終端. . alarm時鐘信號剩下的時間. . 當前工作目錄. . 根目錄. . 文件創建掩碼. . 資源限制. . 用戶時間,系統時間,子進程用戶時間,子進程系統時間. . 記錄鎖. . 進程信號掩碼. . 信號屏蔽. . 優先級. . 預定值. 調用成功后,系統調用修改新進程文件的最新訪問時間.返回值:該系統調用一般不會有成功返回值, 因為原來的進程已蕩然無存. 例子:printf('now this process will be ps commandn'); execl('/bin/ps','ps','-ef',NULL); 二、進程通訊編程 [code:1:d22bc4f5e9]1，Message queue隊列編程例子 /***************************************************************************** Excerpt from 'Linux Programmer's Guide - Chapter 6' (C)opyright 1994-1995, Scott Burkett ***************************************************************************** MODULE: msgtool.c ***************************************************************************** A command line tool for tinkering with SysV style Message Queues *****************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #define MAX_SEND_SIZE 80 struct mymsgbuf { long mtype; char mtext[MAX_SEND_SIZE]; }; void send_message(int qid, struct mymsgbuf *qbuf, long type, char *text); void read_message(int qid, struct mymsgbuf *qbuf, long type); void remove_queue(int qid); void change_queue_mode(int qid, char *mode); void usage(void); int main(int argc, char *argv[]) { key_t key; int msgqueue_id; struct mymsgbuf qbuf; if(argc == 1) usage(); /* Create unique key via call to ftok() */ /* key = ftok('.', 'w'); */ key = 123456; printf('key=%dn',key); key=IPC_PRIVATE; /* Open the queue - create if necessary */ if((tolower(argv[1][0]))!='s') { if((msgqueue_id = msgget(key, IPC_CREAT|0666)) == -1) { perror('msgget'); exit(1); } printf('msgqueue_id=%dn',msgqueue_id); } switch(tolower(argv[1][0])) { case 's': send_message(atoi(argv[4]), (struct mymsgbuf *)&qbuf, atol(argv[2]), argv[3]); break; case 'r': read_message(msgqueue_id, &qbuf, atol(argv[2])); break; case 'd': remove_queue(atoi(argv[2])); remove_queue(msgqueue_id); break; case 'm': change_queue_mode(msgqueue_id, argv[2]); break; default: usage(); } return(0); } void send_message(int qid, struct mymsgbuf *qbuf, long type, char *text) { printf('msgqueue_id=%dn',qid); /* Send a message to the queue */ printf('Sending a message ...n'); qbuf->mtype = type; strcpy(qbuf->mtext, text); printf(' Type: %ld Text: %sn', qbuf->mtype, qbuf->mtext); if((msgsnd(qid, (struct msgbuf *)qbuf, strlen(qbuf->mtext)+1, 0)) ==-1) { perror('msgsnd'); exit(1); } } void read_message(int qid, struct mymsgbuf *qbuf, long type) { /* Read a message from the queue */ printf('Reading a message ...n'); qbuf->mtype = type; msgrcv(qid, (struct msgbuf *)qbuf, MAX_SEND_SIZE, type, 0); printf(' Type: %ld Text: %sn', qbuf->mtype, qbuf->mtext); } void remove_queue(int qid) { /* Remove the queue */ msgctl(qid, IPC_RMID, 0); } void change_queue_mode(int qid, char *mode) { struct msqid_ds myqueue_ds; /* Get current info */ msgctl(qid, IPC_STAT, &myqueue_ds); /* Convert and load the mode */ sscanf(mode, '%ho', &myqueue_ds.msg_perm.mode); /* Update the mode */ msgctl(qid, IPC_SET, &myqueue_ds); } void usage(void) { fprintf(stderr, 'msgtool - A utility for tinkering with msg queuesn'); fprintf(stderr, 'nUSAGE: msgtool (s)end <type> <messagetext> <msgid>n'); fprintf(stderr, ' (r)ecv <type>n'); fprintf(stderr, ' (d)eleten'); fprintf(stderr, ' (m)ode <octal mode>n'); fprintf(stderr, 'note: type must be number!n'); exit(1); } 2，Tcp/IP socket編程例子 1), ClIEnt方 #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> int main(int argc, char *argv[]) { int sockfd ,newsockfd, help, sent; struct sockaddr_in peer; struct hostent *serverhost; char buff[5000]; if(argc<2) { fprintf(stderr, 'Usage: coc <hostname>n'); exit(1); } if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0 ) { perror('socket'); exit(1); } if((serverhost = gethostbyname(argv[1])) == 0) { perror('gethostbyname'); exit(1); } peer.sin_family = AF_INET; peer.sin_port = htons(10000); peer.sin_addr = *(struct in_addr*)serverhost->h_addr_list[0]; if (connect(sockfd, &peer, sizeof(peer)) < 0 ) { perror('connect'); exit(1); } for(help=0; help<sizeof(buff); help++) buff[help] = '0'+help%10; write(sockfd, buff, 5000); close(sockfd); } 2, Server方 #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> void process(int fd) { char buff[10000]; int received; int help,read_bytes; received = 5000; memset ( buff, '.', received ); read_bytes = read(fd, buff, received); if (read_bytes < 0) { perror('read'); exit(1); } printf('%d bytes have received on socket %dn', read_bytes, fd); printf('buff=n%sn', buff); for(help=0; help<received; help++) if(buff[help] != '0'+help%10) { printf('Error on position %dn', help); break; } } int main(void) { int sockfd ,newsockfd; struct sockaddr_in myaddr, peer; int addrlen1,addrlen2; if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) < 0 ) { perror('socket'); exit(1); } addrlen1 = sizeof(myaddr); myaddr.sin_family = AF_INET; myaddr.sin_port = htons(10000); myaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; if (bind(sockfd, &myaddr , addrlen1) < 0 ) { perror('bind'); exit(1); } if (listen(sockfd, 5 )) { perror('listen'); exit(1); } for (;;) { addrlen2 = sizeof(peer); newsockfd = accept(sockfd, &peer , &addrlen2); if ( newsockfd < 0) { perror('accept'); exit(1); } if (fork() == 0) { close(sockfd); /* process request */ printf('connection on socket %d from %sn', newsockfd, inet_ntoa(peer.sin_addr.s_addr)); process(newsockfd); close(newsockfd); exit(0); } close(newsockfd); } } 3，共享內存編程例子 例子1： #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #define SHMKEY 74 #define K 1024 int shmid; cleanup() { shmctl(shmid,IPC_RMID,0); exit(0); } main() { int *pint; char *addr1,*addr2; extern char *shmat(); extern cleanup(); for (i=0;i<20;i++) signal(i,cleanup); shmid=shmget(SHMKEY,128*K,0777|IPC_CREAT); addr1=shmat(shmid,0,0); addr2=shmat(shmid,0,0); printf('addr1 0x%x addr2 0x%xn',addr1,addr2); pint=(int*)addr1; for (i=0;i<256;i++) *pint++=i; pint=(int*)addr1; *pint=256; pint=(int*)addr2; for (i=0;i<256;i++) printf('index %dtvalue%dn',i,*pint++); shmdt(addr1); shmdt(addr2); pause(); } 例子2 1),創建和寫共享內存： /* Includes */ #include <errno.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> typedef struct { int tc_number; char ap_name[5]; char mymessage[20]; } COMM_TABLE; main() { /* local variables */ int ret= 0; key_t key; int i; int shm_id; int found = 0; COMM_TABLE *comm_reg; key = ftok('.','w'); /* create a share memory if not exist */ if ((shm_id = shmget(key ,sizeof(COMM_TABLE),IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666)) == -1) { /* share memory has been created */ if ((shm_id = shmget(key , sizeof(COMM_TABLE),0)) == -1) { printf('error = %dn', errno); return (ret); } } comm_reg = (COMM_TABLE *) shmat(shm_id, (char *) 0, SHM_SHARE_MMU); comm_reg->tc_number= 56110563; } 2), 讀共享內存，再刪除共享內存： /* Includes */ #include <errno.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> typedef struct { int tc_number; char ap_name[5]; char mymessage[20]; } COMM_TABLE; main() { /* local variables */ int ret= 0; key_t key; int i; int shm_id; int found = 0; COMM_TABLE *comm_reg; char * pointer; key = ftok('.','w'); /* share memory has been created */ if ((shm_id = shmget(key , sizeof(COMM_TABLE),0)) == -1) { printf('error = %dn', errno); return (ret); } comm_reg = (COMM_TABLE *) shmat(shm_id, (char *) 0, SHM_SHARE_MMU); printf('tc number=%d!!!n', comm_reg->tc_number); /* kill share memory */ shmctl(shm_id,IPC_RMID,0);