每个进程各自有不同的用户地址空间,任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不
到,所以进程之间要交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据从用
户空间拷到内核缓冲区,进程2再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程
间通信。
进程通信的应用场景:
- 数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。
- 共享数据:多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据的修改,别的进程应该立刻看到。
- 通知事件:一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程)。
- 资源共享:多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点,需要内核提供锁和同步机制。
- 进程控制:有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变
进程通信的方式:
- 管道( pipe ):
- 信号量( semophore )
- 消息队列( message queue )
- 信号 ( sinal )
- 共享内存( shared memory )
- 套接字( socket )
管道:
- 普通管道(无名管道): 通常有两种限制,一是单工,只能单向传输;二是只能在父子或者兄弟进程间使用
- 命名管道(FIFO):去除了第二种限制,可以在许多并不相关的进程之间进行通讯
特点:都写入缓存在内核中,另一个进程也从内核读,先进先出,不支持 lseek 文件定位
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,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
信号:
- 信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。
消息队列:
- 消息队列是由消息的链表,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。
共享内存:
- 共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信,避免多进程竞争同个共享资源错乱。
套接字( socket ) :
- 套解口也是一种进程间通信机制,它还可用于不同机器间的进程通信。