Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法詳解
Linux操作系統(tǒng)中進(jìn)程之間是怎么完成通信的呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法詳解的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)大家有幫助!
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法詳解
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法一、管道(pipe)
管道是Linux支持的最初IPC方式，管道可分為無(wú)名管道，有名管道等。
(一)無(wú)名管道，它具有幾個(gè)特點(diǎn)：
1) 管道是半雙工的，只能支持?jǐn)?shù)據(jù)的單向流動(dòng);兩進(jìn)程間需要通信時(shí)需要建立起兩個(gè)管道;
2) 無(wú)名管道使用pipe()函數(shù)創(chuàng)建，只能用于父子進(jìn)程或者兄弟進(jìn)程之間;
3) 管道對(duì)于通信的兩端進(jìn)程而言，實(shí)質(zhì)上是一種獨(dú)立的文件，只存在于內(nèi)存中;
4) 數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作：一個(gè)進(jìn)程向管道中寫(xiě)數(shù)據(jù)，所寫(xiě)的數(shù)據(jù)添加在管道緩沖區(qū)的尾部;另一個(gè)進(jìn)程在管道中緩沖區(qū)的頭部讀數(shù)據(jù)。
(二)有名管道
有名管道也是半雙工的，不過(guò)它允許沒(méi)有親緣關(guān)系的進(jìn)程間進(jìn)行通信。具體點(diǎn)說(shuō)就是，有名管道提供了一個(gè)路徑名與之進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以FIFO(先進(jìn)先出)的形式存在于文件系統(tǒng)中。這樣即使是不相干的進(jìn)程也可以通過(guò)FIFO相互通信，只要他們能訪問(wèn)已經(jīng)提供的路徑。
值得注意的是，只有在管道有讀端時(shí)，往管道中寫(xiě)數(shù)據(jù)才有意義。否則，向管道寫(xiě)數(shù)據(jù)的進(jìn)程會(huì)接收到內(nèi)核發(fā)出來(lái)的SIGPIPE信號(hào);應(yīng)用程序可以自定義該信號(hào)處理函數(shù)，或者直接忽略該信號(hào)。
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法二、信號(hào)量(semophore)
信號(hào)量是一種計(jì)數(shù)器，可以控制進(jìn)程間多個(gè)線程或者多個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的同步訪問(wèn)，它常實(shí)現(xiàn)為一種鎖機(jī)制。實(shí)質(zhì)上，信號(hào)量是一個(gè)被保護(hù)的變量，并且只能通過(guò)初始化和兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作(P/V)來(lái)訪問(wèn)。(P，V操作也常稱為wait(s)，signal(s))
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法三、信號(hào)(Signal)
信號(hào)是Unix系統(tǒng)中使用的最古老的進(jìn)程間通信的方法之一。操作系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)來(lái)通知某一進(jìn)程發(fā)生了某一種預(yù)定好的事件;接收到信號(hào)的進(jìn)程可以選擇不同的方式處理該信號(hào)，一是可以采用默認(rèn)處理機(jī)制—進(jìn)程中斷或退出，一是忽略該信號(hào)，還有就是自定義該信號(hào)的處理函數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
內(nèi)核為進(jìn)程生產(chǎn)信號(hào)，來(lái)響應(yīng)不同的事件，這些事件就是信號(hào)源。信號(hào)源可以是：異常，其他進(jìn)程，終端的中斷(Ctrl-C，Ctrl+\等)，作業(yè)的控制(前臺(tái)，后臺(tái)進(jìn)程的管理等)，分配額問(wèn)題(cpu超時(shí)或文件過(guò)大等)，內(nèi)核通知(例如I/O就緒等)，報(bào)警(計(jì)時(shí)器)。
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法四、消息隊(duì)列(Message Queue)
消息隊(duì)列就是消息的一個(gè)鏈表，它允許一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)程向它寫(xiě)消息，一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程向它讀消息。Linux維護(hù)了一個(gè)消息隊(duì)列向量表：msgque，來(lái)表示系統(tǒng)中所有的消息隊(duì)列。
消息隊(duì)列克服了信號(hào)傳遞信息少，管道只能支持無(wú)格式字節(jié)流和緩沖區(qū)受限的缺點(diǎn)。
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法五、共享內(nèi)存(shared memory)
共享內(nèi)存映射為一段可以被其他進(jìn)程訪問(wèn)的內(nèi)存。該共享內(nèi)存由一個(gè)進(jìn)程所創(chuàng)建，然后其他進(jìn)程可以掛載到該共享內(nèi)存中。共享內(nèi)存是最快的IPC機(jī)制，但由于linux本身不能實(shí)現(xiàn)對(duì)其同步控制，需要用戶程序進(jìn)行并發(fā)訪問(wèn)控制，因此它一般結(jié)合了其他通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間的通信，例如信號(hào)量。
Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信的方法六、套接字(socket)
socket也是一種進(jìn)程間的通信機(jī)制，不過(guò)它與其他通信方式主要的區(qū)別是：它可以實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)間的進(jìn)程通信。一個(gè)套接口可以看做是進(jìn)程間通信的端點(diǎn)(endpoint)，每個(gè)套接口的名字是唯一的;其他進(jìn)程可以訪問(wèn)，連接和進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。