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标题: 学习嵌入式第二十九天 [打印本页]

作者: 老婆出轨 时间: 2024-8-22 05:42
标题: 学习嵌入式第二十九天
ipc进程间通讯方式

PC，即进程间通讯（Inter-Process Communication），是操纵体系中不同进程之间互换数据的一种机制。以下是一些常见的IPC方式：

管道：用于父子进程或兄弟进程之间的通讯。
消息队列：允许进程发送和接收消息。
信号：一种简朴的通知机制，用于通知进程某个变乱已经发生。
共享内存：允许多个进程访问同一块内存区域。
套接字：支持进程之间的网络通讯。
信号量：用于控制对共享资源的访问。
文件映射：将文件或设备映射到内存中，实现进程间的数据共享。
远程过程调用：允许一个进程调用另一个进程的函数或方法。
变乱：用于进程间同步的一种机制，通常与信号量或互斥锁一起使用

共享内存

共享内存是一种高效的进程间通讯（IPC）机制，它允许两个或多个进程共享一个给定的存储区。以下是共享内存在IPC中实现的基本步骤：

创建共享内存段：起首，一个进程（通常是父进程）创建一个共享内存段。这通常涉及到调用操纵体系的API，如shmget在UNIX体系中。
附加到共享内存：创建共享内存后，其他进程需要将这个共享内存段附加到本身的地址空间中。这通常通过shmat函数实现，它会返回共享内存的地址。
读写共享内存：一旦共享内存被附加到进程的地址空间，进程就可以像操纵本身的内存一样读写共享内存中的数据。
同步：由于多个进程可以同时访问共享内存，因此需要某种形式的同步机制来避免竞态条件和数据不一致。这通常通过使用信号量（semaphores）、互斥锁（mutexes）或条件变量来实现。
内存保护：操纵体系通常提供对共享内存的保护机制，以确保进程只能访问它们被授权访问的部分。
分离共享内存：当进程不再需要访问共享内存时，它会从本身的地址空间中分离共享内存段，这通常通过shmdt函数实现。
删除共享内存：末了，当所有进程都不再需要共享内存时，创建共享内存的进程或拥有足够权限的进程可以删除共享内存段，释放资源。

//step1 产生key值
ftok //

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：
将pathname 和 proj_id 转换为 key值
参数:
@pathname //给一个路径名
@proj_id //工程id    eg: 'A'
返回值
成功 key值
失败 -1
//step2 通过key获取ipc对象 (共享内存)
shmget //shared memory

//1、申请对象：shmget()
   #include <sys/ipc.h>
   #include <sys/shm.h>
   ps aux|grep a.out
       shared memory get        IPC_CREAT|0666
   int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
   功能：
   使用唯一键值key向内核提出共享内存使用申请
   参数：key 唯一键值
       size 要申请的共享内存巨细
       shmflg 申请的共享内存访问权限，八进制体现
       如果是第一个申请，则用IPC_CREAT
       如果要检测是否存在，用IPC_EXCL
   返回值：
   成功返回共享内存id，一样平常用shmid体现
           失败 -1；
           share memory attach
//step3 共享内存绑定
shmat
   映射对象：shmat()
   void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
   功能：将指定shmid对应的共享内存映射到当地内存。
   参数：shmid 要映射的当地内存
       shmaddr 当地可用的地址，如果不确定则用NULL，体现
               由体系自动分配。
       shmflg
       0 , 体现读写
       SHM_RDONLY, 只读
   返回值：
   成功返回映射的地址，一样平常等于shmaddr
           失败 (void*)-1
//step4 解除绑定(映射)
   打消映射：shmdt
   int shmdt(const void *shmaddr);
   功能：将当地内存与共享内存断开映射关系。
   参数：shmaddr 要断开的映射地址。
   返回值：成功 0
           失败 -1；

//step4 销毁IPC对象
       删除对象：shmctl
   int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf); //ctl = control
   功能：
   修改共享内存属性，也可以删除指定的共享内存对象。
   参数：shmid 要删除的共享内存对象
       cmd
       IPC_RMID 删除对象的宏
       buff NULL 体现只删除对象。
   返回值：成功 0
           失败 -1
网络

网络是由多个设备通过通讯链路相互连接形成的体系，这些设备可以是盘算机、服务器、路由器、互换机等。网络的重要功能是实现数据的传输和共享，允许用户访问远程资源、进行通讯和协作。
网络可以根据其覆盖范围分为几种范例：

局域网（LAN）：通常覆盖较小的地理区域，如一个办公室或学校。
广域网（WAN）：覆盖较大的地理区域，可以跨越城市、国家以致环球。
城域网（MAN）：介于LAN和WAN之间，通常覆盖一个城市或地区。
个人区域网（PAN）：覆盖非常小的区域，通常是个人设备之间的连接，如蓝牙耳机和手机。

简朴来说网络就是实现不同主机间通讯的方法。
实现网络通讯
1.物理层面有一个信息通路
2.软件层面(逻辑层面) 也需要一个通路

osi七层模子

实际应用到的是 tcp/ip 模子

每个层次中，都有本身的一套规范 --- 协议

IP地址（Internet Protocol Address）是互联网协议地址，它是分配给网络中每个设备的唯一标识符，用于在互联网上进行通讯。IP地址使得数据能够在网络中的不同设备之间传输。
IP地址的构成如下：

版本：IP地址分为IPv4和IPv6两个版本。IPv4是目前最常用的版本，由32位二进制数构成，通常以点分十进制体现，如192.168.1.1。IPv6是较新的版本，由128位二进制数构成，以冒号分隔的十六进制体现，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
网络部分：IP地址中的网络部分用于标识设备所属的网络。在IPv4中，网络部分的长度可以根据子网掩码来确定。
主机部分：IP地址中的主机部分用于标识网络中的特定设备。
子网掩码：子网掩码用于区分IP地址中的网络部分和主机部分。它是一个与IP地址相对应的32位或128位二进制数，其中网络部分为1，主机部分为0。
广播地址：广播地址用于向同一网络中的所有设备发送数据。
特别用途地址：包罗回环地址（127.0.0.1，用于设备测试自身网络栈）、私有地址（如192.168.x.x，通常用于局域网内部通讯）等。
公共地址：也称为公网地址，是分配给互联网上可访问的设备的IP地址，它们是唯一的，可以在环球范围内被识别。
动态IP地址：由DHCP服务器动态分配，每次设备连接到网络时可能会得到不同的IP地址。
静态IP地址：是手动设置的，通常用于需要固定IP地址的服务器或设备。

网络编程

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，所以可以进行高服从的数据传输。
* 实用环境：
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. 得当于广播/组播式通讯中。
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
讯通常接纳UDP协议
5. 流媒体、VOD、VoIP、IPTV等网络多媒体服务中通常接纳UDP
方式进行实时数据传输
UDP特点： //广播
1.不可靠
2.无连接
3.数据报

编程模子
c/s client server 客户端，服务器模子 --- 专用客户端
   b/s browser server 浏览器，服务器模子 --- 通用的客户端
   p2p peer to peer 点对点传输


基于UDP c/s通讯模子:
//client ---客户端 --- 脚色 --- 主动的脚色
socket //1.一种特别的文件 --- 专门用于网络通讯(不同主机间的进程)
//2.socket 编程接口 --- socket 函数
       //提供了一个可以访问操纵体系网络功能的接口

sendto //发数据
//server --- 服务器端 --脚色 --- 被动的脚色
socket
recvfrom //接收数据
socket
int socket(int domain, int type, int protocol);
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：步调向内核提出创建一个基于内存的套接字描述符
参数：
//domain --域 (范围) ---socket 用于什么范围的通讯
   // ipv4
   //           ipv6
domain 地址族，PF_INET == AF_INET ==>互联网步调
                   PF_UNIX == AF_UNIX ==>单机步调
   type 套接字范例：
           SOCK_STREAM 流式套接字 ===》TCP
           SOCK_DGRAM 用户数据报套接字===>UDP
           //SOCK_RAW 原始套接字 ===》IP
   protocol 协议 ==》0 体现自动适应应用层协议。
返回值：
成功返回申请的套接字文件描述符
       失败 -1


ssize_t sendto( int sockfd, //用于通讯的socket对应的fd
   const void *buf, //体现要发送的数据所在的一块空间
               size_t len, //体现发送的字节数
                   int flags, //0 --- 默认
const struct sockaddr *dest_addr, //体现要发送到的地址 (网络地址 ip+端口号 )
socklen_t addrlen //体现dest_addr 这个参数的长度
               );

   返回值:
   成功发送出去的字节的数
       失败 -1

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