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Linux-进程间通信

Gaaidou 2022-01-09 阅读 31

Linux-进程间通信


不同的进程有着不同的虚拟地址,所以要想实现进程间通信,都是需要通过内核做中间介质来实现的。

1. 管道

匿名管道是一种半双工的通信方式,具有固定的读端和写端。当管道写满时写数据会阻塞,当管道为空时读数据会阻塞,当只有读端或写端时读或写也会阻塞。读出的数据会在管道消除。

1.1 匿名管道

  • 特点:由于匿名管道通信是通过内核空间完成的,所以不会创建真是文件,这就导致了其他进程无法找到这块内核空间,所以只能在父子进程或亲缘进程间通信

1.2 命名管道

  • 特点:解决的匿名管道只能亲缘进程通信的缺点。命名管道在创建时,会创建特殊的文件,在磁盘上有对应的节点(但没有数据块),在进程通信时通过文件名打开相同的命名管道即可通信。

2. 信号

  • 不同于其他进程通信方式,信号通信前信号对象就已经存在。
  • 信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制,信号可以在应用进程和内核之间直接交互,内核也可以利用信号来通知用户空间的进程发生了哪些系统事件。
  • 当进程收到信号时,会停止当前的工作去执行信号的处理。
  • 信号共有64种,进程对信号的操作有三种:
    发送信号:raise函数是发送信号给自己,kill函数发送信号给任何进程,alarm函数是定是一段时间在发送。
    接收信号:pause()使进程睡眠,直到该进程收到信号。
    处理信号:默认执行,忽略执行,捕捉执行。
    这里有Linux系统对信号处理的详细过程

3. 共享内存

共享内存像是给你一张白纸,在这里内核不干预任何的读写,所以要进程自己维护。
在这里插入图片描述
优点:效率非常高,速度比IPC都要快。
缺点:不提供同步互斥机制,编程难度大。

4. 消息队列

  • 消息队列,就是一个消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点
  • 消息队列与管道通信相比,其优势是对每个消息指定特定的消息类型,接收的时候不需要按照队列次序,而是可以根据自定义条件接收特定类型的消息。

5. 信号量

  • 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。因此,信号量用于实现进程间的互斥与同步,而不是用于存储进程间通信数据

6. socket

常用于不同主机间进程的通信,也就是网络通信。

7. 效率对比

在这里插入图片描述

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