Linux进程间的通信方式,你知道几种?
扫描二维码
随时随地手机看文章
Linux是一种免费使用和自由传播的类Unix操作系统,其内核由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹于1991年10月5日首次发布。它主要受到Minix和Unix思想的启发,是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
Linux操作系统可以在各种计算机硬件设备中运行,如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。Linux操作系统存在着许多不同的版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。
严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。Linux存在着许多不同的发行版,如基于社区开发的Debian、ArchLinux,和基于商业开发的Red Hat Enterprise Linux、SUSE、Oracle Linux等。2022年11月20日,Linux提交了最后一批drm-intel-next功能补丁,Linux 6.2将迎来对英特尔锐炫独显的正式支持。
Linux进程间的通信方式主要包括以下几种:管道(包括无名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享内存、Socket(套接字)等。
管道(Pipe):管道是一种最基本的进程间通信方式,它允许一个进程将其输出发送到另一个进程的输入。管道是半双工的,数据只能单向流动。在Linux中,有两种类型的管道:匿名管道和命名管道。
匿名管道是创建进程时自动生成的,只能在具有亲缘关系的进程之间使用。它由一个读端和一个写端组成,通过文件描述符进行访问。写进程将数据写入管道,读进程从管道中读取数据。当读进程读取完数据后,写进程会收到一个信号,表示可以关闭管道。
命名管道是通过文件系统中的一个特殊文件来实现的,可以在不具有亲缘关系的进程之间使用。命名管道的使用方式与匿名管道类似,但是它有一个名字,可以通过这个名字在文件系统中找到它。
信号(Signal):信号是一种异步的通信方式,用于通知接收进程有某种事情发生。进程可以发送信号给其他进程,也可以发送信号给自己。Linux系统定义了许多不同的信号,如SIGINT、SIGTERM、SIGKILL等,每个信号都有不同的含义和处理方式。进程可以通过系统调用(如kill、raise等)来发送和接收信号。
消息队列(Message Queue):消息队列是消息的链表,存放在内存中并由消息队列标识符标识。消息队列允许一个或多个进程向它写入与读取消息。消息队列具有消息优先级、消息缓冲等功能,可以满足不同进程对消息的需求。进程可以通过系统调用(如mq_open、mq_send、mq_receive等)来创建、发送和接收消息队列。
共享内存(Shared Memory):共享内存允许两个或更多的进程共享一块给定的内存区域。它使得多个进程可以直接读写同一块内存空间,是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。共享内存需要解决的主要问题是同步和互斥,即如何保证多个进程正确地访问和修改共享内存中的数据。进程可以通过系统调用(如shmget、shmat、shmdt等)来创建、映射和解除映射共享内存。
信号量(Semaphore):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。它通常作为一种锁机制,防止多个进程同时访问某一共享资源。信号量的值表示可用资源的数量,进程在访问共享资源前必须先获取一个信号量。进程可以通过系统调用(如semget、semop、semctl等)来创建、操作和销毁信号量。
套接字(Socket):套接字是一种端到端的通信方式,可以在不同机器间进行通信。它既可以用于本地进程间通信,也可以用于网络通信。套接字通过IP地址和端口号来标识通信的双方,可以实现全双工的通信。进程可以通过系统调用(如socket、bind、listen、connect、send、recv等)来创建、绑定、监听、连接、发送和接收套接字。