操作系統：進程通信-進程之間的信息交換

進程是分配系統資源的單位（包括內存地址空間），因此各進程擁有的內存地址空間相互獨立。如下圖所示，進程1可以訪問進程1的地址空間，進程2可以訪問進程2的地址空間，但進程1不可以訪問進程2的地址空間。

爲了保證安全，一個進程不能直接訪問另一個進程的地址空間。但是進程之間的信息交換又是必須實現的（例如：在QQ裏看到一張有趣的表情包想要分享給微信好友）。爲了保證進程間的安全通信，操作系統提供了一些方法：

1. 共享存儲
2. 消息傳遞
3. 管道通信

一、共享存儲

操作系統爲兩個進程提供一塊共享空間。兩個進程對共享空間的訪問必須是互斥的（互斥訪問通過操作系統提供的同步互斥工具P、V操作實現）。如下圖所示：

分類：

1. 基於數據結構的共享：比如共享空間裏只能存放一個長度爲10的數組。這種共享方式速度慢、限制多，是一種低級通信方式。
2. 基於存儲區的共享：在內存中畫出一塊共享存儲區，數據的形式、存放位置都由進程控制，而不是操作系統。相比之下，這種共享方式速度更快，是一種高級通信方式。

二、管道通信

管道是指用於連接讀寫進程的一個共享文件，又名pipe文件。其實就是在內存中開闢一個大小固定的緩衝區，緩衝區的大小一般和內存頁面一致。
注：

1. 管道只能採用半雙工通信，某一時間段內只能實現單向傳輸。如果要實現雙向同時通信，則需要設置兩個管道。如圖所示：
   
2. 各進程要互斥地訪問管道
3. 數據以字符流的形式寫入管道 ，當管道寫滿時，寫進程的write()系統調用將會被阻塞，等待讀進程將數據取走。當讀進程將數據全部取走後，管道變空，此時讀進程的read()系統調用將會被阻塞。
4. 如果沒寫滿，就不允許讀；如果沒讀空，就不允許寫。
5. 數據一旦被讀出，就從管道中被拋棄，這就意味着讀進程最多只能有一個，否則可能會有讀錯數據的情況。

三、消息傳遞

進程間的數據交換以格式化的消息爲單位（如圖所示，消息頭包括：發送進程ID、接受進程ID、消息類型、消息長度等格式化的信息。（計算機網絡中發送的報文其實就是一種格式化的消息））。進程通過操作系統提供的**“發送消息/接收消息”兩個原語**進行數據交換。

分類：

1. 直接通信方式
   消息直接掛到接受進程的消息緩衝隊列
   
2. 間接通信方式
   消息要先發送到中間實體（信箱）中，因此，也稱信箱通信方式。如計算機網絡中的電子郵件系統。