进程间通信，线程间同步

 

进程间通信方式，线程间同步

2012-12-28 15:17 1440人阅读 评论(0) 收藏 举报

进程的用户空间是相互独立的，一般是不能相互访问的，进程间通信讲的就是怎样在两个程序之间传递信息。

常用的通信方式有：

pipe 管道，FIFO，共享内存，消息队列queue， signal 信号， socket

pipe：只用于父子进程之间，如 ls |wc -w  相当于父亲可以直接说给儿子听

FIFO: 进程间不需要存在父子关系，相当于多个管道，可以多个写一个读，数据一旦被读出就没有了。

queue：是一个先进先出的队列，从内核分配，每个队列都有一个相应的ID。相当于邮筒，每个人都可以往邮筒里放信，邮差负责分发。

signal： 通过信号来告知系统中发生了某种预先规定好的事件，一个键盘中断或者一个错误条件，收到信号的进程可以对此事件进行相应的处理。相当于古代传递信号的烽火

share memory: 通常由一个进程创建，其余进程对这块内存区进行读写。相当于一个小黑板，大家都可以用它来传递信息，但是存在同步的问题。

    需要用信号量(Semaphore)进行控制，给它一个最大的访问值N，每有一个进程使用就减一，当值为负数时，所有的进程都要等待，直到有进程释放资源。

socket，使用socket把数据从一个进程发送到另一个进程

现在使用最多的分布式进程间通信，如大家在互联网上互通消息都属于进程间通信。

 

线程间同步

同一进程下的多个线程可以共享空间资源，多线程间就存在同步的问题。

互斥mutex： 保证只有一个线程访问资源

临界区Critical section：保证在某一个时间只有一个线程可以访问数据的方法，无论哪个线程占有临界区对象，都可以访问受到保护的数据，这时候其它的线程需要等待，直到该线程释放临界区对象为止。

信号量Semaphore： 用法和互斥的用法很相似，不同的是它可以同一时刻允许多个线程访问同一个资源。

 

 

mutex VS Semaphore

Mutex 含义为互斥体，这个词是Mutual Exclude的缩写，它在计算机中是互斥也就是排他持有的一种方式，和信号量Semaphore有可以对比之处，有人做过如下类比：Mutex是一把钥匙，一个人拿了就可进入一个房间，出来的时候把钥匙交给队列的第一个，一般的用法是用于串行化对critical section代码的访问，保证这段代码不会被并行的运行。Semaphore是一件可以容纳N人的房间，如果人不满就可以进去，如果人满了，就要等待有人出来。对于N=1的情况，称为binary semaphore，一般的用法是，用于限制对于某一资源的同时访问。

对于Binary semaphore与Mutex，这两者之间就存在了很多相似之处：
在有的系统中Binary semaphore与Mutex是没有差异的。在有的系统上，主要的差异是mutex一定要由获得锁的进程来释放。而semaphore可以由其它进程释放（这时的semaphore实际就是个原子的变量，大家可以加或减），因此semaphore可以用于进程间同步。Semaphore的同步功能是所有系统都支持的，而Mutex能否由其他进程释放则未定，因此建议mutex只用于保护critical section。而semaphore则用于保护某变量，或者同步。