一，管道PIPE

二，FIFO通信

三，mmap通信

創(chuàng)建內(nèi)存映射區(qū)。

#include <sys/mman.h> void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset); int mmap(void *addr, size_t length);

函數(shù)mmap：打開一個文件，指定一個文件的區(qū)域，作為一個區(qū)域，映射到內(nèi)存中，以后就直接操作那個內(nèi)存，就能夠?qū)崿F(xiàn)進程間的通信。因為是內(nèi)存操作，所以速度最快。

• addr:固定NULL
• length: 拿出文件中的多長的一段，映射到內(nèi)存。
• offset: 從文件內(nèi)容中的哪個位置開始拿。
• prot

PROT_EXEC Pages may be executed

PROT_READ Pages may be read.

PROT_WRITE Pages may be written

PROT_NONE Pages may not be accessed

• flags

MAP_SHARED: 對內(nèi)存里的值進行修改，會反映到文件，也就是文件也被修改。

MAP_PRIVATE:對內(nèi)存里的值進行修改，不會反映到文件，文件不會被修改。

• offset: 起始位置
• 返回值:

成功:可用的內(nèi)存的首地址

失敗:MAP_FAILED(that is, (void *) -1)

釋放內(nèi)存映射區(qū).

#include <sys/mman.h> int munmap(void *addr, size_t length);

• addr: mmap的返回值;
• length: mmap創(chuàng)建的長度;
• 返回值: 成功0, 失敗-1.

例子：

#include <sys/mman.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h>int main() {int fd = open("mem", O_RDWR);// char *buf = mmap(NULL, 8, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);char *buf = mmap(NULL, 8, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);printf("%s\n", buf);strcpy(buf, "FFFFF");//釋放映射區(qū)munmap(buf, 8);close(fd); }

mmap的七個問題:

• 如果更改上面例子里變量buf的地址，釋放的時候munmap,還能成功嗎?

不能成功，錯誤信息: [Invalid argument]

• 對映射區(qū)的操作，越界了怎么樣？

open文件size > 要寫入的size > mmap參數(shù)的length: 能夠全部寫入文件。

open文件size < 要寫入的size > mmap參數(shù)的length: 不能全部寫入文件，能夠給寫入的size是open文件的size

• 偏移量隨便填個數(shù)字會怎么樣?

mmap函數(shù)出錯，錯誤信息: [Invalid argument]

offset必須是4K的整數(shù)倍，[0, 4*1024......]

用[stat]命令查看文件，發(fā)現(xiàn)文件的size實際小于4096，但是[IO Block: 4096]

File: pi2.c

Size: 442 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file

Device: 801h/2049d Inode: 424247 Links: 1

Access: (0664/-rw-rw-r--) Uid: ( 1000/ ys) Gid: ( 1000/ ys)

Access: 2019-05-02 12:54:13.812282158 +0800

Modify: 2019-04-29 13:49:42.489004001 +0800

Change: 2019-04-29 13:49:42.489004001 +0800

• 如果文件描述符先關(guān)閉，對mmap映射有沒有影響。

沒有影響。

• open的時候，可以用新創(chuàng)建一個文件的方式，來創(chuàng)建映射區(qū)嗎?

錯誤:Bus error(core dumped).

錯誤理由是:創(chuàng)建的文件的size為0，所以出上面的錯誤。新創(chuàng)建一個文件后，馬上把文件大小擴展一下就不會發(fā)生錯誤了。

int fd = open("mem", O_RDWR|O_CREAT, 0666); ftruncate(fd, 8); //把新創(chuàng)建的文件mem的大小擴展為8.

• open文件時，選擇O_WRONLY，可以嗎

mmap函數(shù)出錯，錯誤: [Permission denied]。

因為要把文件的內(nèi)容讀到內(nèi)存，所以隱含一次讀取操作，所有沒有讀的權(quán)限的話，就出這個錯誤。

• 當(dāng)選擇MAP_SHARED的時候，open文件選擇O_RDONLY,prot可以選擇[PROT_READ|PROT_WRITE]嗎

mmap函數(shù)出錯，錯誤： 【Permission denied】.

MAP_SHARED的時候會去寫文件，但是open的時候只有讀權(quán)限，所以權(quán)限不夠。

用mmap實現(xiàn)父子進程間通信的例子:

注意:參數(shù)flags必須是MAP_SHARED,因為2個進程間通信，需要互相讀寫，所以必須是MAP_SHARED

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/wait.h>int main() {int fd = open("mem", O_RDWR);int* mem = mmap(NULL, 4, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);if (mem == MAP_FAILED) {perror("mmap");return -1;}pid_t pid = fork();if (pid == 0) {*mem = 100;printf("child:mem=%d\n", *mem);sleep(3);printf("child:mem=%d\n", *mem);}else if (pid > 0) {sleep(1);printf("parent:mem=%d\n", *mem);*mem = 200;printf("parent:mem=%d\n", *mem);wait(NULL);}munmap(mem, 4);close(fd); }

執(zhí)行結(jié)果:

child:mem=100

parent:mem=100

parent:mem=200

child:mem=200

不知道讀者同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了沒有，用mmap有個非常雞肋的地方，就是必須要使用一個文件，其實這個文件對程序沒有什么作用。所以linux給我們提供了一個方法，叫做[匿名映射]。

匿名映射:在調(diào)用mmap函數(shù)時候，在flags參數(shù)那里，設(shè)置[MAP_ANON],并在fd參數(shù)那里設(shè)置[-1]。

int* mem = mmap(NULL, 4, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0);

有個問題，在有些unix系統(tǒng)里是沒有[MAP_ANON][MAP_ANONYMOUS]這2個宏的，這2個宏的作用是一樣的，其中一個是簡寫。那怎么辦呢?

使用下面2個文件去映射，因為要用文件，所以必須還得有open的調(diào)用，但好處是不用事先做出一個大小合適的文件了。

• /dev/zero: 可以隨意映射，size無限大，諢名為[聚寶盆]
• /dev/null:可以隨意映射，size無限大，但映射完后，文件里不會存有任何內(nèi)容，所以也叫[無底洞],一般錯誤日志太多，而且不想保留的時候，會重定向到這個文件。

匿名映射的弱點:不能實現(xiàn)無血緣關(guān)系進程間的通信。

用mmap實現(xiàn)無血緣關(guān)系的進程間通信的例子:

寫入端:

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/wait.h>typedef struct _student {int id;char name[20]; } Student;int main(int argc, char *argv[]) {int fd = open("aaa", O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0666);int length = sizeof(Student);ftruncate(fd, length);Student *std = mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);if (std == MAP_FAILED) {perror("mmap");return -1;}int num = 0;while (1) {std->id = num;sprintf(std->name, "xiaoming-%03d", num++);sleep(1);}munmap(std, length);close(fd); }

讀入端:

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/wait.h>typedef struct _student{int fd;char name[20]; } Student;int main(int argc, char *argv[]) {int fd = open("aaa", O_RDWR);int length = sizeof(Student);Student *std = mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);if (std == MAP_FAILED) {perror("mmap");return -1;}while (1) {printf("id:%03d, name:%s\n", std->id, std->name);sleep(1);}munmap(std, length);close(fd); }

利用mmap實現(xiàn)用多個進程拷貝一個文件的例子

核心思想:把要拷貝的文件和目標(biāo)文件都映射成內(nèi)存映射區(qū)，然后在各自的子進程里做拷貝，拷貝時，注意起點和大小。

#include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <sys/wait.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/mman.h>//argv[1]: 進程的數(shù)量 //argv[2]: 要拷貝的文件 int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 3) {printf("bad argv, need 3 arg\n");return -1;}//用stat函數(shù)取得文件的大小struct stat sbuf;int ret = stat(argv[2], &sbuf);if (ret < 0) {perror("stat");return -1;}//文件的大小off_t sz = sbuf.st_size;//余數(shù)off_t yu = sz % atoi(argv[1]);//每個進程拷貝的大小off_t proSz = (sz - yu) / atoi(argv[1]);//open src fileint srcfd = open(argv[2], O_RDONLY);//create target filechar wk[20] = {0};sprintf(wk, "%s.copy", argv[2]);int decfd = open(wk, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0766);//創(chuàng)建和src文件同等大小的目標(biāo)文件ret = ftruncate(decfd, sz);if (ret < 0) {perror("ftruncate");return -1;}//打開要被拷貝文件的內(nèi)存映射區(qū)void *dst = mmap(NULL, sz, PROT_READ, MAP_SHARED, srcfd, 0);if (src == MAP_FAILED) {perror("mmap src:");return -1;}//打開要目標(biāo)文件的內(nèi)存映射區(qū)void *dst = mmap(NULL, sz, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, decfd, 0);if (dst == MAP_FAILED) {perror("mmap dst:");return -1;}int i;int pCnt = atoi(argv[1]);//創(chuàng)建子進程，都是這些子進程都是本程序的子進程for (i=0; i<pCnt; ++i) {//in child processif (fork() == 0) {break;}}//子進程的處理if (i < pCnt) {//last timeif (i == pCnt - 1) {memcpy(dst+i*proSz, src+i*proSz, proSz+yu);}else {memcpy(dst+i*proSz, src+i*proSz, proSz);}}//父進程的處理else {for (int i=0; i<pCnt; ++i) {wait(NULL);}//printf("parent pid=%d\n", getpid());if (munmap(src, sz) == -1) {perror(munmap src");}if (munmap(dst, sz) == -1) {perror("munmap dsc");}close(srcfd);close(decfd);}}

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux 进程通信之 mmap的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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