Linux进程与线程编程：管道、FIFO、消息队列、信号量和共享内存

"Linux进程和线程编程涉及到操作系统中并发执行的基本概念，如进程、线程以及它们之间的通信机制。在Linux环境下，进程是系统分配资源的基本单位，而线程是执行程序的基本单元，线程之间共享同一进程的资源。本文档深入讲解了进程和线程的编程技术。 在进程间通信（IPC）方面，介绍了以下几种机制： 1. **原始管道**：通过`pipe()`函数创建管道，用于父子进程间的单向通信。管道由两个文件描述符组成，一个用于读取，一个用于写入。`dup()`和`dup2()`用于复制或替换文件描述符，`popen()`和`pclose()`则提供了与命令行进程进行I/O连接的功能。 2. **命名管道（FIFO）**：与原始管道类似，但命名管道允许不相关的进程之间通信。创建FIFO使用`mkfifo()`，操作FIFO则使用常规文件操作函数。由于FIFO默认是阻塞的，因此需要处理好读写同步问题。 3. **消息队列**：`msgget()`用于创建或获取消息队列，`msgsnd()`和`msgrcv()`分别用于发送和接收消息，`msgctl()`用于控制消息队列的属性，如设置权限等。 4. **信号量**：信号量用于同步多个进程的访问，`semget()`创建或获取信号量集，`semop()`执行信号量操作，`semctl()`则用于控制信号量集的属性。信号量既可以用于互斥，也可以用于同步。 5. **共享内存**：共享内存允许进程直接读写同一块内存区域，提高通信效率。`shmget()`获取或创建共享内存段，`shmat()`将共享内存附加到进程地址空间，`shmctl()`控制共享内存属性，`shmdt()`则用于从地址空间中解除附加。 对于线程编程，主要关注线程的创建和同步： 1. **线程创建**：使用`pthread_create()`创建新线程，新线程执行的函数通过函数指针指定。 2. **线程同步**：线程同步方法包括互斥锁、条件变量、信号量等。这里提到了使用信号量协调程序，信号量可以用于保护共享资源，避免竞态条件。 3. **代码示例**：文档提供了如`newthread`、`exitthead`、`getchannel`、`def`、`release`、`rendezvous`、`unbounded`等代码示例，这些可能是具体的线程创建、退出、同步等操作的函数名称。 这些知识点是Linux系统编程中的基础，理解和掌握它们对于编写高效并发程序至关重要。在实际开发中，程序员需要根据需求选择合适的通信机制，并注意处理好同步和互斥问题，以保证程序的正确性和性能。