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浅谈unix进程进程间通信IPC原理

2019-9-26 17:45| 投稿: |来自:


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摘要: 什么是进程进程间通信进程间通信即为不同进程之间通信,进程同步是进程间通信的一种unix进程间通信的分类有哪些System V进程间通信方式包含:System V消息队列System V信号量System V共享内存UNIX进程间通信方式包含:匿名管道命名管道信号POSIX进程间通信包含posix消息队列posix信号量posix共享内存UN ...

什么是进程进程间通信

进程间通信即为不同进程之间通信,进程同步是进程间通信的一种

unix进程间通信的分类有哪些

System V进程间通信方式包含:

  1. System V消息队列
  2. System V信号量
  3. System V共享内存

UNIX进程间通信方式包含:

  1. 匿名管道
  2. 命名管道
  3. 信号

POSIX进程间通信包含

  1. posix消息队列
  2. posix信号量
  3. posix共享内存

UNIX域套接字(UDS):

  1. UNIX Domain Socket

UNIX域socket实现本地进程间通信,需要一个进程作为服务器端,一个进程作为客户端,使用方法有点像socket网络,但又不经过网络底层的那些东西。与网络编程最不一样的地方是服务器端bind的时候用的是sockaddr_un结构,客户端connect的时候用的也是sockaddr_un结构,而不是sockaddr_in或sockaddr。而对于sockaddr_un结构,重点是给它提供一个bind()函数生成的socket类型文件的路径,即sockaddr_un.sun_path的值。并且客户端与服务器端的这个sockaddr_un结构的sun_path是一致的,通常这个路径是众所众知的,就像百度的域名那样。

经过bind,listen,accept,和connect后,两进程就通过读写socket文件描述符来通信,具体是服务器端读写accept返回的socket文件描述符,客户端读写经过connect处理后的文件描述符。

linux进程间通信的分类有哪些

  1. 管道(Pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信。底层通过文件共享。
  2. 命名管道(named pipe):命名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。命名管道在文件系统中有对应的文件名。命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建。底层通过文件共享。
  3. 信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数)。
  4. 消息(Message)队列:消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。通过内存共享。
  5. 共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
  6. 内存映射(mapped memory):内存映射允许任何多个进程间通信,每一个使用该机制的进程通过把一个共享的文件映射到自己的进程地址空间来实现它。
  7. 信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
  8. 套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。

各个通信方式比较

  1. 管道:速度慢。容量有限,仅仅有父子进程能通讯
  2. FIFO:不论什么进程间都能通讯,但速度慢
  3. 消息队列:容量受到系统限制,且要注意第一次读的时候,要考虑上一次没有读完数据的问题
  4. 信号量:不能传递复杂消息,仅仅能用来同步
  5. 共享内存区:能够非常easy控制容量,速度快,但要保持同步,比方一个进程在写的时候。还有一个进程要注意读写的问题,相当于线程中的线程安全。当然。共享内存区相同能够用作线程间通讯,只是没这个必要,线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存


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