IPC进程间通信方式及网络通信

一、IPC进程间通信方式

1.共享内存(最高效的进程间通信方式)

        其允许两个或多个进程共享一个给定的存储区,这一段存储区可以被两个或以上的进程映射至自己的地址空间中,一个进程写入共享内存的信息,可以被其他使用这个共享内存的进程读取。

        

                        1.是一块内核预留的空间

                        2.避免了用户空间到内核空间的数据拷贝

2. 步骤1:产实key 值:key_t   ftok(const char *pathname,int   proj  id)

        参数:pathname:文件路径   参数id:整形变量,子序号,参与构成ftok()函数的返回值

        过程中使用文件属性中的st_dev与st_ino.

        组成:第31-24位为ftok()第二个参数的低8位,23-16位为st_dev的低8位,15-0为st-ino的低16位

        步骤2:创建一个共享内存区:int  shmget(key_t  key, size_t size,int   shmflg)

        参数:key值,共享区域长度,标志位/权限(包含IPC_CREAT与IPC_EXCL(存在则出错))

        成功返回一个shmid号,失败返回-1

      步骤3:绑定地址空间:void  *shmat(int shmid,const  void *shmaddr,int  shmflg)

        参数:要映射的本地内存,本地可用的地址(不确定为NULL,系统分配)

                   shmflg为0表示读写,SHM_RDONLY 表示只读

        成功返回映射地址,一般为shmaddr     失败(void *)-1

        步骤4:撤销映射:int  shmdt(const   void * shmaddr);

        参数:要断开的映射地址

        成功返回0      失败返回-1

        步骤5:删除ipc对象int   shmctl(int   shmid,int  cmd,struct  shmid_ds  *buf);        

        参数:cmd是向共享内存发出的命令

        IPC_STT:获取内存段的shmid_ds结构,并把它存储在buf参数所指定的地址中。

        IPC_SET 设置内存段shmid_ds结构的ipc_perm成员的值,此命令是从buf参数中获得该值的。

        IPC_RMID:标记某内存段,以备删除。该命令并不真正地把内存段从内存中删除。相反,它只是标记上该内存段,以备将来删除。只有当前连接到该内存段的最后一个进程正确地断开了与它的连接,实际的删除操作才会发生。当然,如果当前没有进程与该内存段相连接,则删除将立刻发生。为了正确地断开与其共享内存段的连接,进程需要调用 shmdt()函数。

        buf  NULL 表示只删除对象。

        成功 0            失败 -1

二、网络通信

1.

 

应用层:应用层是TCP/IP模型的最顶层,包含了各种网络应用程序,它主要关注的是传输过来的数据要干啥用。其中一种广泛使用的应用层协议 HTTP、HTTPS。

传输层:负责两台主机之间的数据传输,不考虑中间路径,只关心起点和终点,能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。比较常见的传输层协议有 TCP、UDP。

网络层:负责地址管理和路由选择,进行两个遥远网络结点之间路径规划。例如在网络层 IP 协议中,通过IP地址来标识一台主机,并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由)。

数据链路层:负责设备之间的数据帧的传送和识别,主要关注两个相邻结点之间的传输。例如通过物理地址(如MAC地址)在相邻节点之间传输。数据链路层最典型的协议 以太网协议。

物理层:负责光/电信号的传递方式,通常指网络通信的基础设施。网线、光纤、网络接口等。

2.ip地址:网络中主机的唯一标识,它由网络地址和主机号组成。网络地址是子网的唯一标识,类似于电话号码的区号;主机号是子网内每台主机的编号。在现在(IPv4)的网络中,IP地址是32bit的二进制数,采用大端字节序

        表示方法为点分十进制

类型范围用途
A类0.x.x.x-127.x.x.x10.x.x.x私网(局域网)地址
127.x.x.x环回网络地址
其他大型主干网地址
B类128.x.x.x-191.x.x.x172.16.x.x - 172.31.x.x
169.254.x.x
其他
C类192.x.x.x-223.x.x.x192.168.x.x
D类组播地址
E类保留

2.端口号:通过IP地址  定位到 一台 具体的主机上,通过端口号定位主机上的具体某一个进程

        unsigned short类型,范围是0~65535,其中 0 ~ 1024之间的端口号被系统占用

        ip+端口即为

进程在网络的 地址 

3.UDP(广播):UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议,是不可靠的无连接的协议。

                                在数据发送前,因为不需要进行连接,所以可以进行高效率的数据传输。

               1. 发送小尺寸数据(如对DNS服务器进行IP地址查询时)
               2. 在接收到数据,给出应答较困难的网络中使用UDP。(如:无线网络)
               3. 适合于广播/组播式通信中。
               4. MSN/QQ/Skype等即时通讯软件的点对点文本通讯以及音视频通讯通常采用UDP协议
               5. 流媒体、VOD、VoIP、IPTV等网络多媒体服务中通常采用UDP方式进行实时数据传输

        特点:不可靠、无连接、数据报

4.TCP:是一种面向连接的传输层协议,它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、数据无失序、数据无重复到达的通信) 

                1. 适合于对传输质量要求较高,以及传输大量数据的通信。
                2. 在需要可靠数据传输的场合,通常使用TCP协议
                3. QQ等即时通讯软件的用户登录账户管理相关的功能通常采用TCP协议

        特点: 面向连接、可靠传输、面向字节流程

三、基于UDP网络编程:C/S

1.socket:int socket(int  domain,int  type,int  protocol)创建一个用来通信的终端节点并返回文件描述

        参数: domain:支持的协议族
                    IPV4协议族 -> AF_INET
                    type: 套接字的类型
                    SOCK_STREAM:  流式套接字  TCP
                    SOCK_DGRAM:      数据报套接字 UDP
                    SOCK_RAW:      原始套接字
                    protocol:默认为0

        成功返回建立用来通信的新文件描述符          失败返回-1

2.sendto:ssize_t   sendto(int  sockfd,const  char *buf,size_t  len,int flags,const  sturuct  sockaddr *dest_addr,socklen_t   addrlen);给另一个套接字发送数据

        参数:
                     sockfd:套接字文件描述符
                     buf: 要发送数据存放空间首地址
                     len:要发送数据的长度
                     flags:发送的属性,默认为0
                     dest_addr:目的地址
                     addrlen:addr的长度

                成功返回实际发送的字节个数      失败返回-1 

3. uint16_t htons(uint16_t hostshort); 将本地字节序转化为网络字节序
        参数: hostshort:本地端口号
            返回网络字节序端口号
4. in_addr_t inet_addr(const char *cp)将字符串IP地址转换为二进制IP地址
    参数: cp:字符串IP地址空间首地址
            成功返回二进制IP地址

     
    

 

 

 

 

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