41、进程间通信：管道与信号量详解

进程间通信：管道与信号量详解

1. 进程间数据传递——管道

在进程间传递数据时，管道是一种常用的方式。管道可分为无名管道和命名管道。

无名管道可以通过 popen 或 pipe 调用创建。利用管道和 dup 调用，能够将一个程序的数据传递到另一个程序的标准输入。例如，使用 popen 函数可以方便地创建一个连接到另一个进程的管道。

命名管道则允许在不相关的程序之间传递数据。通过创建命名管道，不同的程序可以通过它进行数据交互。

最后，还可以实现一个简单的客户端/服务器示例，使用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. 信号量概述

在多用户系统、多进程系统或两者结合的环境中编写程序时，常常会遇到临界区代码。在临界区，需要确保单个进程或执行线程对资源具有独占访问权。

信号量是一种特殊的变量，只能取正整数，并且程序只能对其进行原子操作。信号量有两种基本操作： P （等待）和 V （信号）。这两个操作的名称源于荷兰语， P 代表“passeren”（通过，类似于临界区前的检查点）， V 代表“vrijgeven”（释放，类似于放弃对临界区的控制）。

信号量可分为二进制信号量和通用信号量。二进制信号量只能取0和1两个值，是最常见的形式；通用信号量可以取多个正值。在大多数情况下，使用单个二进制信号量就可以解决问题。