41、进程间通信：管道与信号量

进程间通信：管道与信号量

1. 进程间数据传递之管道

在进程间传递数据时，管道是一种常用的方式。管道分为无名管道和命名管道。

1.1 无名管道

无名管道可以通过 popen 或 pipe 调用创建。借助管道和 dup 调用，能将一个程序的数据传递到另一个程序的标准输入。

1.2 命名管道

命名管道可用于在不相关的程序之间传递数据。

1.3 客户端/服务器示例

利用FIFOs（先进先出队列），不仅能实现进程同步，还能实现双向数据流。

2. 信号量、共享内存和消息队列概述

AT&T System V.2版本的UNIX引入了一组进程间通信（IPC）设施，常被称为System V IPC。这些设施包括：
- 信号量：用于管理对资源的访问。
- 共享内存：实现程序间高效的数据共享。
- 消息传递：提供一种简单的程序间数据传递方式。

3. 信号量详解

3.1 信号量的背景和作用

在多用户系统、多处理系统或两者结合的环境中编写使用线程的程序时，常常会遇到关键代码段，需要确保单个进程或线程对资源具有独占访问权。信号量的编程接口较为复杂，但可以简化以解决大多数信号量编程问题。

例如，在使用 dbm 访问数据库时，如果多个程序同时更新数据库，数据可能会损坏。执行数据更新的代码段就是关键部分，需要独占执行。