Hey,Guys! 给我发条消息吧？

我们知道，无论是在进程互斥还是进程同步中，所有的进程都交换了消息——一个简单的唤醒信号。
虽然只是一个简单的消息，但我们依旧可以将其划分到进程通信中，作为一种低级通信看待（蚊子再小也是肉嘛！）。
有低级通信，那自然也就有高级通信，不过一般而言，我们所说的进程通信都是指高级通信，毕竟互斥和同步都有自己专属的称呼。

进程通信

---

进程间的互斥，同步以及信息交换统称为进程通信。

进程通信的模式

1. 共享内存模式

   • 相互通信的进程之间有公共内存，这个公共内存是操作系统分配和管理的，而其使用和基于此的信息传递则是相互通信的进程自己完成的。
   • 由于是基于公共内存，故而对其访问需要提供必要的同步机制（等价于共享变量）。
     

   小的时候做过一个传声器，两个纸杯加上一根绳子就可以制作了，但问题就是两个纸杯共用一根绳子，我和朋友只能是一个说，一个听，要不然就听不到对方再说什么了。

2. 消息传递模式
   　
   在此种模式下的信息传递是不需要公共内存的。操作系统提供提供发送命令（send）和接收命令（receive）这两个系统调用命令来进行消息传递（通信）。

   发生消息传递时，只需通信的进程调用这两个命令即可。由于这两个命令是由操作系统提供的，所以命令内部的实现对于用户是透明的。
   就像我们打电话，只需要会打电话，会接电话就好了，除了研究这个技术的人，谁会关心怎么实现的这个技术呢？

基于消息传递的实现

直接方式

在这种方式下，进程会直接指定消息源或者接受方，类似于函数的映射，有一对一和多对一的类型。

• 一对一，即对称形式
  

• 多对一，即非对称形式
  

  高中学数学，最痛苦的就是函数的映射关系，开始的时候一看，哎呀，挺简单的，理解了，然后老师上课提问映射的关系……
  咦？映射，什么玩意儿？！
  浑浑噩噩一个学期之后，什么1-1映射，慢射之类的，还是挺模糊的，不懂，于是就听同桌说，画个函数图像啦，balabala一堆之后，终于懂了。
  于是整个高中三年，遇到映射就画个图像……

消息传送的途经

1. 带缓冲的途经
   高级语言进行文件读写的时候似乎都有带缓冲和不带缓冲的读写？带缓冲流程序开销小，这是由于不需要频繁的进入磁盘读取文件，进程的消息传递也是这样的。
   

   send和receive命令都是操作系统提供的，使用的时候是要进入操作系统的，而这两者进入操作系统是靠进程产生的自愿性中断实现的。而且有个缓冲区，只需中断一次，读取完消息，回到用户态就可以继续向下执行其他的程序，不用不断的中断读取，直到读取完毕。

2. 不带缓冲
   

   这看其来可比带缓冲的简单太多了，而且没有了缓冲区，也就节省了空间，但是由于要等待接收进程完成消息接收后才能让发送进程继续推进，这样看来并发性着实太弱了。

间接方式

间接方式和直接方式相对应，是存在媒介进行信息的交换——通信，不需要指明进程具体是哪一个，只需要指明相互通信的进程使用的中间媒介。
这个中间媒介在操作系统中被描述为信箱，所以间接方式也成为信箱方式，在实现这种方式时，信箱既可以属于操作系统空间，也可以是属于用户进程空间，但关于信箱操作的命令则是操作系统提供的（系统调用命令），属于操作系统，来看看关于信箱的定义：

typedef struct mailbox{    int in, out;      //读写内容的位置，初始为0    int k;      //消息的个数    semaphore s1, s2;     //协调发送和接收的信号量初始为k和0    semaphore mutex;    //用于各进程进入信箱的互斥    message letter[k];         //信箱，保存k个消息}MailBox;

对于信箱的操作定义：

send_MB(MailBox A, message M){    P(A.s1);    P(A.mutex);    A.letter[A.in] = M;    A.in = (A.in + 1) % A.k;    V(A.mutex);    V(A.s2);}receive_MB(MailBox A, message N){    P(A.s2);    P(A.mutex);    N = A.letter[A.out];    A.out = (A.out + 1) % A.k;    V(A.mutex);    V(A.s1);}

send_MB和receive_MB只是关于信箱的四个命令之一，因为还要创建和删除嘛！

话说，朋友之间吵架冷战算是很正常的事情吧？
我上高中那会儿和同桌不知道因为啥原因吵了一架，然后就开始冷战，到后来一次班上六人一组讨论问题（我们开玩笑说这是圆桌会议），关于一个问题又出现分歧，然后我就伸手随便拉住某个人说：“她是不是傻！alabala…..”，我同桌又拽着他：“你告诉他，这么简单的逻辑问题都出错，明显是他傻！”……
想想那兄弟可能也挺无奈的，你说两人都能听到对方说话，还非要找第三人来当传声筒……

小结

---

在进程通信的模式选择上，没有完美，只有适合于不适合，即便我们说无缓冲的通信并发性差，开销还大，但是耐不住人家实现简单啊，在一些简单的问题实现上和带缓冲的通信差距并不大，那为何要选择带缓冲的通信方式呢？杀鸡焉用牛刀？
这条经验，不仅仅适用于进程通信上，几乎什么事情，这条经验都是实用的。

Hey! Guys! 我发了条消息给你，收到了吗？