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进程间通信的目的
- 数据传输:一个进程需要将数据传输给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几M字节之间。
- 共享数据:几个进程同时操作共享数据
- 信息传递:一个进程需要向另一个进程发送消息,通知发生某些事件
- 资源共享:多个进程共享同样的资源。为了这一点,需要内核提供锁和同步机制
- 进程控制:有些进程希望全然控制还有一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截还有一个进程的全部陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。
IPC 发展
linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD(加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心)在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充,形成了“system V IPC”,通信进程局限在单个计算机内;后者则跳过了该限制,形成了基于套接口(socket)的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来,如图示:
UNIX进程间通信方式包含:管道、FIFO、信号。
System V进程间通信方式包含:System V消息队列、System V信号灯、System V共享内存
POSIX进程间通信包含:posix消息队列、posix信号灯、posix共享内存。
因为Unix版本号的多样性,电子电气project协会(IEEE)开发了一个独立的Unix标准,这个新的ANSI Unix标准被称为计算机环境的可移植性操作系统界面(PSOIX)。
现有大部分Unix和流行版本号都是遵循POSIX标准的。而Linux从一開始就遵循POSIX标准;
BSD并非没有涉足单机内的进程间通信(socket本身就能够用于单机内的进程间通信)。
其实,非常多Unix版本号的单机IPC留有BSD的痕迹。如4.4BSD支持的匿名内存映射、4.3BSD对可靠信号语义的实现等等。
linux使用的进程间通信方式
- 信号(signal)
- 管道(pipe)
- 有名管道(fifo)
- 消息队列
- 共享内存
- 信号量(semaphore)
- 套接字(socket)