linux进程间通信

来源:互联网 发布:dna损伤修复 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 21:39

参考来源:http://www.cnblogs.com/linshui91/archive/2010/09/29/1838770.html

一.进程间通信的目的

A、数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几M字节之间
B、共享数据:多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据的修改,别的进程应该立刻看到。
C、通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程)。
D、资源共享:多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点,需要内核提供锁和同步机制。
E、进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。

二.通信手段

管道:(1)普通管道PIPE, 通常有种限制,一是半双工,只能单向传输;二是只能在父子进程间使用,三是缓冲区是有限的,四是管道所传送的是无格式字节流,这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式,比如多少字节算作一个消息(或命令、或记录)等等

            (2)流管道s_pipe: 去除了第一种限制,可以双向传输. 

            (3)命名管道:name_pipe, 去除了第二种限制,可以在许多并不相关的进程之间进行通讯.

信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数)。主要有以下几种信号:

           (1)异常:进程运行过程中出现异常;
         (2)其它进程:一个进程可以向另一个或一组进程发送信号;
         (3)终端中断:Ctrl-c,Ctro-\等;
         (4)作业控制:前台、后台进程的管理;
         (5)分配额:CPU超时或文件大小突破限制;
         (6)通知:通知进程某事件发生,如I/O就绪等;
         (7)报警:计时器到期;

报文(Message)队列(消息队列):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。

信号量(semaphore):信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。

套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。