IPC进程间通信

  IPC相关 （进程间通信）

首先我们来介绍下什么是进程间通信。进程间通信，简称IPC，功能是一个进程给另一个进程传递数据。那为什么要有IPC呢？这就要从进程对内存空间的占用讲起了。

因为，在操作系统上，进程的运行会占据一块内存空间。该空间是这个进程自己独占的、不允许其他进程访问的（PS：同一进程内的线程，是公用进程的内存空间的，且允许相互传递、查看、访问数据）。那么，如果两个进程之间需要传递一些数据时该如何处理呢？这就需要IPC的帮助了。

IPC一般来讲常用的有以下五种方式：

1、管道

    管道即 |  ，它前后有两个命令，即两个进程，可实现前进程的运行结果，传递给后进程使用。即可视为实现的是进程运行结果的传递。

    管道工作原理：在内存中开辟一块第三方的管道空间，前进程把结果存入该空间，后进程从该空间读取数据。该块空间，采用先进先出(FIFO)的方式，即先进入的数据先被读去除，若存入时按顺序进入多个数据，读出时也按该顺序陆续读出。再者，被后进程读出的数据，将从管道的内存空间中删除，不可再读

2、共享内存

   共享内存能实现的功能是：传递进程运行过程中产生的数据。

工作原理：在内存中开辟一块第三方的空间，称为共享空间，前进程运行过程中可以随时向里面存入数据，后进程也可以随时从该空间中读取数据，且可以挑选读取，读取后也不会删除，支持重复读取。

前进程在运行时，若有数据要给其他进程，则会主动开辟共享内存空间，所以共享内存空间是由前进程开辟的。

开辟空间时，其实是前进程调用了操作系统对外提供的一个函数，实现内存空间开辟。类函数被称为API 接口函数

3、信号 sign

    信号的功能就是：通过对进程增加一个信号标记，让CPU根据该信号，对进程作出相应的处理，以实现进程运行状态的控制。如：关闭、挂起等

         kill -l  ---查看CPU支持的所有信号

         常用信号： kill   -9   PID   ---杀死

            kill  -19  PID    ---停止挂起，相当于 ctrl+z

            kill  -18  PID    ---继续运行，相当于 fg、bg

    一般进程的信号会由人为输入命令来设定，即手动操作；另外，Linux系统也会根据需要给进程增加信号

4、消息队列

   消息队列的功能是：进程之间相互通知运行、访问状态的队列

   它的应用需求是：当多个进程同时访问同一个文件、设备时，尤其都要进行写操作时，就产生了写冲突或访问冲突。如：使用打印机同时打印多个文件时，一定是一个文件完全打印完毕，后一个文件才会开始打印，则说明在一个打印进程执行时，其他打印进程是处于等待状态的。

    所以可以认为，后访问的进程只能等前进程运行完毕后才可访问文件或设备。而前进程会把自己对文件、设备的访问状态记录到消息队列中。后进程可通过消息队列获取前进程的访问状态，已确定其是否访问完毕。

5、小结

以上四种IPC的方式，可总结到主要都是实现本机内进程间通信使用的，而且通过这四种方式，基本可以满足进程间数据传递的各种需求。但是，若是跨主机间的进程通信呢？则需要使用下面的socket方式实现了。

6、socket套接字

socket的功能：实现主机之间进程的通信，即通过网络实现两台主机上进程的连接、访问

   实现形式: 使用ip+port的方式 ，识别、寻址主机及主机内的进程

    原理介绍：socket套接字，相当于一个守护进程，监控主机的某个端口，当端口被客户端访问时，socket会启动起系统内的服务进程。