進程間的通訊(IPC)方式

爲什麼要進行進程間的通訊IPC (Inter-process communication)


數據傳輸:一個進程需要將它的數據發送給另一個進程,發送的數據量在一個字節到幾M字節之間

共享數據:多個進程想要操作共享數據,一個進程對共享數據的修改,別的進程應該立刻看到。

通知事件:一個進程需要向另一個或一組進程發送消息,通知它(它們)發生了某種事件(如進程終止時要通知父進程)。

資源共享:多個進程之間共享同樣的資源。爲了作到這一點,需要內核提供鎖和同步機制。

進程控制:有些進程希望完全控制另一個進程的執行(如Debug進程),此時控制進程希望能夠攔截另一個進程的所有陷入和異常,並能夠及時知道它的狀態改變。


linux常用的進程間的通訊方式


(1)管道(pipe):管道可用於具有親緣關係的進程間的通信,是一種半雙工的方式,數據只能單向流動,允許一個進程和另一個與它有共同祖先的進程之間進行通信。


(2)命名管道(named pipe):命名管道克服了管道沒有名字的限制,同時除了具有管道的功能外(也是半雙工),它還允許無親緣關係進程間的通信。命名管道在文件系統中有對應的文件名。命名管道通過命令mkfifo或系統調用mkfifo來創建。


(3)信號(signal):信號是比較複雜的通信方式,用於通知接收進程有某種事件發生了,除了進程間通信外,進程還可以發送信號給進程本身;linux除了支持Unix早期信號語義函數sigal外,還支持語義符合Posix.1標準的信號函數sigaction(實際上,該函數是基於BSD的,BSD爲了實現可靠信號機制,又能夠統一對外接口,用sigaction函數重新實現了signal函數)。


(4)消息隊列:消息隊列是消息的鏈接表,包括Posix消息隊列system V消息隊列。有足夠權限的進程可以向隊列中添加消息,被賦予讀權限的進程則可以讀走隊列中的消息。消息隊列克服了信號承載信息量少,管道只能承載無格式字節流以及緩衝區大小受限等缺


(5)共享內存:使得多個進程可以訪問同一塊內存空間,是最快的可用IPC形式。是針對其他通信機制運行效率較低而設計的。往往與其它通信機制,如信號量結合使用,來達到進程間的同步及互斥。


(6)內存映射:內存映射允許任何多個進程間通信,每一個使用該機制的進程通過把一個共享的文件映射到自己的進程地址空間來實現它。


(7)信號量(semaphore):主要作爲進程間以及同一進程不同線程之間的同步手段。


(8)套接字(Socket):更爲一般的進程間通信機制,可用於不同機器之間的進程間通信。起初是由Unix系統的BSD分支開發出來的,但現在一般可以移植到其它類Unix系統上:Linux和System V的變種都支持套接字。


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