18.進程間通信方式

# 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。
# 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。
# 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。
# 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。
# 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。
# 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。

# 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,它可用於不同及其間的進程通信。




1.管道(pipe)
    管道是一種具有兩個端點的通信通道,一個管道實際上就是隻存在在內存中的文件,對這個文件操作需要兩個已經打開文件進行,他們代表管道的兩端,也叫兩個句檳,管道是一種特殊的文件,不屬於一種文件系統,而是一種獨立的文件系統,有自己的數據結構,根據管道的使用範圍劃分爲無名管道和命名管道。
無名管道用於父進程和子進程之間,通常父進程創建管道,然後由通信的子進程繼承父進程的讀端點句柄和寫端點句柄,或者父進程有讀寫句柄的子進程,這些子進程可以使用管道直接通信,不需要通過父進程。
命名管道,命名管道是爲了解決無名管道只能在父子進程間通信而設計的,命名管道是建立在實際的磁盤介質或文件系統(而不是隻存在內存中),任何進程可以通過文件名或路徑建立與該文件的聯繫,命名換到需要一種FIFO文件(有先進先出的原則),雖然FIFO文件的inode節點在磁盤上,但僅是一個節點而已,文件的數據還是存在於內存緩衝頁面中,和普通管道相同。
2.信號
    信號,用於接受某種事件發生,除了用於進程間通信之外,進程還可以發送信號給進程本身。除了系統內核和root之外,只有具備相同id的進程纔可以信號進行通信。
3.消息隊列
    消息隊列是消息的鏈表,包括Posix消息隊列和system v消息隊列(Posix常用於線程,system常用於進程),有權限的進程可以向消息隊列中添加消息,有讀權限的進程可以讀走消息隊列的消息。
消息隊列克服了信號承載信息量少,管道只能承載無格式字節流及緩衝區大小受限等缺陷。
4.共享內存
    共享內存使多個進程可以訪問同一塊內存空間,是最快的IPC形式,是針對其他通信方式運行效率低而設計的,往往與其他進程結合使用,如與信號量結合,來達到進程間的同步與互斥。傳遞文件最好用共享內存的方式。 

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