進程間通信、線程間通信的各種方式

操作系統的主要任務是管理計算機的軟件、硬件資源。現代操作系統的主要特點是多用戶和多任務，也就是程序的並行執行，windows如此linux也是如此。所以操作系統就藉助於進程來管理計算機的軟、硬件資源，支持多任務的並行執行。要並行執行就需要多進程、多線程。因此多進程和多線程間爲了完成一定的任務，就需要進行一定的通信。而線程間通信又和進程間的通信不同。由於進程的數據空間相對獨立而線程是共享數據空間的，彼此通信機制也很不同。

線程間通信：由於多線程共享地址空間和數據空間，所以多個線程間的通信是一個線程的數據可以直接提供給其他線程使用，而不必通過操作系統（也就是內核的調度）。

進程間的通信則不同，它的數據空間的獨立性決定了它的通信相對比較複雜，需要通過操作系統。以前進程間的通信只能是單機版的，現在操作系統都繼承了基於套接字（socket）的進程間的通信機制。這樣進程間的通信就不侷限於單臺計算機了，實現了網絡通信。

進程的通信機制主要有：無名管道、有名管道、消息隊列、信號量、共享內存、信號、套接字等。

1. 無名管道( pipe )：管道是一種半雙工的通信方式，數據只能單向流動，而且只能在具有親緣關係的進程間使用。進程的親緣關係通常是指父子進程關係。
2. 高級管道(popen)：將另一個程序當做一個新的進程在當前程序進程中啓動，則它算是當前程序的子進程，這種方式我們成爲高級管道方式。
3. 有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關係進程間的通信。
4. 消息隊列( message queue ) ： 消息隊列是由消息的鏈表，存放在內核中並由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節流以及緩衝區大小受限等缺點。
5. 信號量( semophore ) ： 信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作爲一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作爲進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
6. 信號 ( sinal ) ： 信號是一種比較複雜的通信方式，用於通知接收進程某個事件已經發生。
7. 共享內存( shared memory ) ：共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創建，但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號兩，配合使用，來實現進程間的同步和通信。
8. 套接字( socket ) ： 套解口也是一種進程間通信機制，與其他通信機制不同的是，它可用於不同機器間的進程通信。

線程之間的通信機制有以下方式

# 鎖機制：包括互斥鎖、條件變量、讀寫鎖

1. *互斥鎖提供了以排他方式防止數據結構被併發修改的方法。
2. *讀寫鎖允許多個線程同時讀共享數據，而對寫操作是互斥的。
3. *條件變量可以以原子的方式阻塞進程，直到某個特定條件爲真爲止。對條件的測試是在互斥鎖的保護下進行的。條件變量始終與互斥鎖一起使用。

# 信號量機制(Semaphore)：包括無名線程信號量和命名線程信號量
# 信號機制(Signal)：類似進程間的信號處理
線程間的通信目的主要是用於線程同步，所以線程沒有像進程通信中的用於數據交換的通信機制。