用户空间、内核空间

Linux分为内核进程和用户进程：
1、内核进程共享一块内存空间，称为内核空间。
2、内核进程不能访问用户空间。
3、用户进程有自独立的地址空间，彼此隔离。
4、用户进程通过系统调用，从用户态陷入内核态，可以访问到内核空间。

用户空间&内核空间

进程通信的手段

1、共享内存
获取一块内存区域，两个用户进程都能够访问，便可实现进程间通信。

共享内存通信原理

2、系统调用
借用内核态可以访问内核空间的特性，通过内核空间进行数据传输：
用户进程A通过系统调用，进入内核态，向内核空间写入数据；
用户进程B通过系统调用，进入内核态，从内核空间读取数据。

系统调用通信原理

进程通信的本质：找到这样一块区域（如内存、磁盘、其他设备等），两个进程都能访问到，再通过这块区域进行数据交互。

Linux中的进程通信

linux中主要的进程通信包括以下几种：

管道

管道是利用内核空间进行进程通信的，当进程创建一个管道之后，会返回两个文件描述符Fd[0]、Fd[1]；Fd[0]用来读数据，Fd[1]用来写数据。

当进程创建一个管道之后的连接情况	当父进程创建子进程之后的连接情况

此时，如果想通过父进程向子进程通信，可以关闭父进程的Fd[0]和子进程的Fd[1]；反之亦然。

父进程写、子进程读	父进程读、子进程写

管道的两次拷贝分别发生在Fd[1]写（将数据从用户空间拷贝到内核空间）、Fd[0]读（将数据从内核空间拷贝到用户空间）。管道通信需要满足几个条件：
1、互斥：读写操作必须互斥进行
2、同步：读写进程等待与唤醒
3、对方存在：只有判断对方存在时才能通信

消息队列

消息队列在内核空间维护了一个msgque链表。

内核空间维护了一个msgque链表

Send流程图

通过wait-signal实现send原语

Procedure Send(rec, a); { rec为接收进程, a为发送区}
Begin
Getbuf(a.size, i); {从自由区中申请空缓冲区i}
i.sender:=a.sender; {把消息从a处copy到缓冲区i}
i.size:=a.size;
i.text:=a.text;
i.next:=0;
GetID(PCB set, rec.j); {获接收进程内部标识符j}
wait(j.mutex);
insert(j.mq , i); {把缓冲区i挂到进程rec消息链尾}
signal(j.mutex);
signal(j.sm);
END

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