操作系统-进程通信

LINUX的六大通行方式:


  1. 管道
    1. 匿名管道:在内核中申请一块固定大小的缓冲区,程序具有读写权限,一般使用fork函数实现父进程与子进程的通信。
    2. 命名管道:在内核中申请一块固定大小的缓冲区,程序具有读写权限,没有血缘关系的进程也可以进行进程通信。
    3. 特点:
      1. 面向字节流
      2. 生命周期随内核
      3. 自带同步互斥机制
      4. 半双工,单向通信,两个管道实现双向通信

  1. 消息队列
    1. 概念:在内核中创建一个队列,队列中每一个元素是一个数据报,不同的进程可以通过句柄访问这个队列。消息队列提供了从一个进程向另外一个进程发送一块数据的办法,每个数据块可认为有一个类型,接受者进程接收的数据包可以有不同类型值。消息队列和管道都存在一个缺陷,最大长度是有限的,并且消息队列的总数也是有限的。
    2. 特点:
      1. 消息队列可以认为是一个全局的一个链表,链表节点中存放着数据报的类型和内容,由消息队列的标识符进行标记
      2. 消息队列允许一个或多个进程读取或写入消息
      3. 消息队列的生命周期随内核
      4. 消息队列可以实现双向通信

  1. 信号量
    1. 概念:
      在内核中创建一个型号量集合(本质是一个数组),数组的元素(信号量)都是1,使用P操作进行-1,使用V操作进行+1

      P(sv):如果sv的值大于零,就给他减1,如果他的值为零,就挂起该进程的执行

      V(sv):如果有其他进程因等待sv而被挂起,就让他恢复运行,如果没有进程因等待sv而挂起,就给它加1。

      PV操作用于同一进程,实现互斥。PV操作用于不同进程,实现同步

    2. 功能:
      对临界资源进行保护。


  1. 共享内存
    1. 概念:
      将同一块物理内存映射到不同的进程的虚拟地址空间中,实现不同进程间对同一资源的共享。共享内存可以说是最有用的进程间通信方式,也是最快的IPC形式。
    2. 特点:
      1. 不用从用户态到内核态的频繁切换和拷贝数据,直接从内存中读取就可以。
    3. 共享内存是临界资源,所以需要操作时必须要保证原子性。使用信号量或者互斥锁都可以
    4. 生命周期随内核

  1. SOCKET:
    1. 概念:是一种进程间通信机制,与其他机制不同的是,他可用于不同进程间的进程通信。
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