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Linux: 进程通信介绍(一)

Linux: 进程通信介绍(一)

作者: faceowener | 来源:发表于2020-03-13 21:07 被阅读0次

    进程与通信

    进程可以理解为操作系统的可执行程序,每当我们执行一个程序时,对于操作系统来讲就创建了一个进程,随着进程的创建,系统需要分配相关的资源,有分配就有回收。所以也可以简单理解成进程就是一次程序的调度过程。

    进程用户空间是相互独立的,一般而言是不能相互访问的。例如在iOS或者Android等移动端设备,每个App承载着各自独立的功能,拥有自己的用户空间。但很多情况下,进程之间是需要通信的,用过App的都可以理解。在不同的系统平台,通行方式可能不一样,但是本质上一定是一致的。

    通信场景

    数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。
    共享数据:多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据的修改,别的进程应该立刻看到。
    通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程)。
    资源共享:多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点,需要内核提供锁和同步机制。
    进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。

    通信方式

    管道( pipe ):

    管道包括三种:
    普通管道PIPE: 通常有两种限制,一是单工,只能单向传输;二是只能在父子或者兄弟进程间使用.
    流管道s_pipe: 去除了第一种限制,为半双工,只能在父子或兄弟进程间使用,可以双向传输.
    命名管道:name_pipe:去除了第二种限制,可以在许多并不相关的进程之间进行通讯.

    信号量( semophore ) :

    信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

    消息队列( message queue ) :

    消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

    信号 ( sinal ) :

    信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。

    共享内存( shared memory ) :

    共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号两,配合使用,来实现进程间的同步和通信。

    套接字( socket ) :

    套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同机器间的进程通信。

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