Linux環境下，進程間的通信的方式有：管道、有名管道，信號，消息隊列，信號燈，共享內存等。
管道（Anonymous Pipes）與有名管道（Named Pipes） 1
Linux 進程間通信的幾種主要手段之中，管道和有名管道是最早的進程間通信機制之一，管道可用於具有親緣關係進程間的通信，有名管道克服了管道沒有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關係進程間的通信。
管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一，具有以下特點：
管道是半雙工的，數據只能向一個方向流動；需要雙方通信時，需要建立起兩個管道；
只能用於父子進程或者兄弟進程之間（具有親緣關係的進程，這裏的親緣關係指的是具有共同的祖先）；
單獨構成一種獨立的文件系統：管道對於管道兩端的進程而言，就是一個文件，但它不是普通的文件，它不屬於某種文件系統，而是自立門戶，單獨構成一種文件系統，並且只存在與內存中。
數據的讀出和寫入：一個進程向管道中寫的內容被管道另一端的進程讀出。寫入的內容每次都添加在管道緩衝區的末尾，並且每次都是從緩衝區的頭部讀出數據。
管道的主要侷限性正體現在它的特點上：
只支持單向數據流；
只能用於具有親緣關係的進程之間；
沒有名字；
管道的緩衝區是有限的（管道只存在於內存中，在管道創建時，爲緩衝區分配一個頁面大小）；
管道所傳送的是無格式字節流，這就要求管道的讀出方和寫入方必須事先約定好數據的格式，比如多少字節算作一個消息（或命令、或記錄）等等；
管道應用的一個重大限制是它沒有名字，因此，只能用於具有親緣關係的進程間通信，在有名管道（named pipe或FIFO）提出後，該限制得到了克服。FIFO不同於管道之處在於它提供一個路徑名與之關聯，以FIFO的文件形式存在於文件系統中。這樣，即使與FIFO的創建進程不存在親緣關係的進程，只要可以訪問該路徑，就能夠彼此通過FIFO相互通信（能夠訪問該路徑的進程以及FIFO的創建進程之間），因此，通過FIFO不相關的進程也能交換數據。值得注意的是，FIFO嚴格遵循先進先出（first in first out），對管道及FIFO的讀總是從開始處返回數據，對它們的寫則把數據添加到末尾。它們不支持諸如lseek()等文件定位操作。
小結：
管道常用於兩個方面：（1）在shell中時常會用到管道（作爲輸入輸出的重定向），在這種應用方式下，管道的創建對於用戶來說是透明的；（2）用於具有親緣關係的進程間通信，用戶自己創建管道，並完成讀寫操作。
FIFO可以說是管道的推廣，克服了管道無名字的限制，使得無親緣關係的進程同樣可以採用先進先出的通信機制進行通信。
管道和FIFO的數據是字節流，應用程序之間必須事先確定特定的傳輸”協議”，採用傳播具有特定意義的消息。
要靈活應用管道及FIFO，理解它們的讀寫規則是關鍵。
信號（Signals） 2
信號本質
信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，在原理上，一個進程收到一個信號與處理器收到一箇中斷請求可以說是一樣的。信號是異步的，一個進程不必通過任何操作來等待信號的到達，事實上，進程也不知道信號到底什麼時候到達。
信號是進程間通信機制中唯一的異步通信機制，可以看作是異步通知，通知接收信號的進程有哪些事情發生了。信號機制經過POSIX實時擴展後，功能更加強大，除了基本通知功能外，還可以傳遞附加信息。
信號來源
信號事件的發生有兩個來源：硬件來源(比如我們按下了鍵盤或者其它硬件故障)；軟件來源，最常用發送信號的系統函數是kill, raise, alarm和setitimer以及sigqueue函數，軟件來源還包括一些非法運算等操作。
消息隊列（Message Queues） 3
消息隊列（也叫做報文隊列）能夠克服早期unix通信機制的一些缺點。作爲早期unix通信機制之一的信號能夠傳送的信息量有限，後來雖然POSIX 1003.1b在信號的實時性方面作了拓廣，使得信號在傳遞信息量方面有了相當程度的改進，但是信號這種通信方式更像”即時”的通信方式，它要求接受信號的進程在某個時間範圍內對信號做出反應，因此該信號最多在接受信號進程的生命週期內纔有意義，信號所傳遞的信息是接近於隨進程持續的概念（process-persistent），見 附錄；管道及有名管道及有名管道則是典型的隨進程持續IPC，並且，只能傳送無格式的字節流無疑會給應用程序開發帶來不便，另外，它的緩衝區大小也受到限制。
消息隊列就是一個消息的鏈表。可以把消息看作一個記錄，具有特定的格式以及特定的優先級。對消息隊列有寫權限的進程可以向中按照一定的規則添加新消息；對消息隊列有讀權限的進程則可以從消息隊列中讀走消息。消息隊列是隨內核持續的（參見 附錄）。
目前主要有兩種類型的消息隊列：POSIX消息隊列以及系統V消息隊列，系統V消息隊列目前被大量使用。考慮到程序的可移植性，新開發的應用程序應儘量使用POSIX消息隊列。
信號燈（信號量，Semaphores） 4
信號燈與其他進程間通信方式不大相同，它主要提供對進程間共享資源訪問控制機制。相當於內存中的標誌，進程可以根據它判定是否能夠訪問某些共享資源，同時，進程也可以修改該標誌。除了用於訪問控制外，還可用於進程同步。信號燈有以下兩種類型：
二值信號燈：最簡單的信號燈形式，信號燈的值只能取0或1，類似於互斥鎖。
注：二值信號燈能夠實現互斥鎖的功能，但兩者的關注內容不同。信號燈強調共享資源，只要共享資源可用，其他進程同樣可以修改信號燈的值；互斥鎖更強調進程，佔用資源的進程使用完資源後，必須由進程本身來解鎖。
計算信號燈：信號燈的值可以取任意非負值（當然受內核本身的約束）。
總結：
信號燈與其它進程間通信方式有所不同，它主要用於進程間同步。通常所說的系統V信號燈實際上是一個信號燈的集合，可用於多種共享資源的進程間同步。每個信號燈都有一個值，可以用來表示當前該信號燈代表的共享資源可用（available）數量，如果一個進程要申請共享資源，那麼就從信號燈值中減去要申請的數目，如果當前沒有足夠的可用資源，進程可以睡眠等待，也可以立即返回。當進程要申請多種共享資源時，linux可以保證操作的原子性，即要麼申請到所有的共享資源，要麼放棄所有資源，這樣能夠保證多個進程不會造成互鎖。
共享內存（Shared memory） 5
共享內存可以說是最有用的進程間通信方式，也是最快的IPC形式。兩個不同進程A、B共享內存的意思是，同一塊物理內存被映射到進程A、B各自的進程地址空間。進程A可以即時看到進程B對共享內存中數據的更新，反之亦然。由於多個進程共享同一塊內存區域，必然需要某種同步機制，互斥鎖和信號量都可以。
採用共享內存通信的一個顯而易見的好處是效率高，因爲進程可以直接讀寫內存，而不需要任何數據的拷貝。對於像管道和消息隊列等通信方式，則需要在內核和用戶空間進行四次的數據拷貝，而共享內存則只拷貝兩次數據：一次從輸入文件到共享內存區，另一次從共享內存區到輸出文件。實際上，進程之間在共享內存時，並不總是讀寫少量數據後就解除映射，有新的通信時，再重新建立共享內存區域。而是保持共享區域，直到通信完畢爲止，這樣，數據內容一直保存在共享內存中，並沒有寫回文件。共享內存中的內容往往是在解除映射時才寫回文件的。因此，採用共享內存的通信方式效率是非常高的。
套接字（Socket） 6
套接字(Socket)是由Berkeley在BSD系統中引入的一種基於連接的IPC，是對網絡接口(硬件)和網絡協議(軟件)的抽象。它既解決了無名管道只能在相關進程間單向通信的問題，又解決了網絡上不同主機之間無法通信的問題。
套接字有三個屬性：域(domain)、類型(type)和協議(protocol)，對應於不同的域，套接字還有一個地址(address)來作爲它的名字。
域(domain)指定了套接字通信所用到的協議族，最常用的域是AF_INET，代表網絡套接字，底層協議是IP協議。對於網絡套接字，由於服務器端有可能會提供多種服務，客戶端需要使用IP端口號來指定特定的服務。AF_UNIX代表本地套接字，使用Unix/Linux文件系統實現。
IP協議提供了兩種通信手段:流(streams)和數據報(datagrams)，對應的套接字類型(type)分別爲流式套接字和數據報套接字。流式套接字(SOCK_STREAM)用於提供面向連接、可靠的數據傳輸服務。該服務保證數據能夠實現無差錯、無重複發送，並按順序接收。流式套接字使用TCP協議。數據報套接字(SOCK_DGRAM)提供了一種無連接的服務。該服務並不能保證數據傳輸的可靠性，數據有可能在傳輸過程中丟失或出現數據重複，且無法保證順序地接收到數據。數據報套接字使用UDP協議。
一種類型的套接字可能可以使用多於一種的協議來實現，套接字的協議(protocol)屬性用於指定一種特定的協議。
附錄：
進程間通信（IPC，inter-process communication）隨進程持續、隨內核持續以及隨文件系統持續的定義：
- 隨進程持續：IPC一直存在到打開IPC對象的最後一個進程關閉該對象爲止。如管道和有名管道；
- 隨內核持續：IPC一直持續到內核重新自舉或者顯示刪除該對象爲止。如消息隊列、信號燈以及共享內存等；
- 隨文件系統持續：IPC一直持續到顯示刪除該對象爲止。
- http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part1/index.html#authorN10019 “Linux環境進程間通信（一）：管道及有名管道” ↩
- http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part2/index1.html “Linux環境進程間通信（二）: 信號（上）” ↩
- http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part3/index.html “Linux環境進程間通信（三）：消息隊列 ” ↩
- http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part4/index.html “Linux環境進程間通信（四）：信號燈” ↩
- http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part5/index1.html “Linux環境進程間通信（五）: 共享內存（上）” ↩
- http://www.cnblogs.com/wangkangluo1/archive/2012/05/14/2498786.html “Linux IPC總結（全）” ↩
