Linux进程间有哪些通信方式?
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所谓进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息,它是一组编程接口,让程序员能够协调不同的进程,使之能在一个操作系统里同时运行,并相互传递、交换信息;还可以让一个程序能够在同一时间里处理许多用户的需求。那么Linux进程间的通信方式有几种?如果你还不清楚,请看下文:
第一种:管道通信
两个进程利用管道进行通信时,发送信息的进程称为写进程;接收信息的进程称为读进程。管道通信方式的中间介质就是文件,通常称这种文件为管道文件,它就像管道一样将一个写进程和一个读进程连接在一起,实现两个进程之间的通信。写进程通过写入端往管道文件中写入信息;读进程通过读出端从管道文件中读取信息。两个进程协调不断地进行写和读,便会构成双方通过管道传递信息的流水线。
第二种:消息缓冲通信
多个独立的进程之间可以通过消息缓冲机制来相互通信。这种通信的实现是以消息缓冲区为中间介质,通信双方的发送和接收操作均以消息为单位。在存储器中,消息缓冲区被组织成队列,通常称之为消息队列。消息队列一旦创建后即可由多进程共享,发送消息的进程可以在任意时刻发送任意个消息到指定的消息队列上,并检查是否有接收进程在等待它所发送的消息。若有则唤醒它,而接收消息的进程可以在需要消息的时候到指定的消息队列上获取消息,如果消息还没有到来,则转入睡眠等待状态。
第三种:共享内存通信
针对消息缓冲需要占用CPU进行消息复制的缺点,OS提供了一种进程间直接进行数据交换的通信方式。共享内存,顾名思义这种通信方式允许多个进程在外部通信协议或同步,互斥机制的支持下使用同一个内存段进行通信,它是一种最有效的数据通信方式,其特点是没有中间环节,直接将共享的内存页面通过附接映射到相互通信的进程各自的虚拟地址空间中,从而使多个进程可以直接访问同一个物理内存页面。
进程间通信的方式有很多,这里主要讲到进程间通信的六种方式,分别为:管道、FIFO、消息队列、共享内存、信号、信号量。
管道的特点:
管道的原型:
代码实现:
FIFO,也叫做命名管道,它是一种文件类型。
FIFO的特点:
FIFO的原型:
#include #include int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
其中的 mode 参数与 open 函数中的 mode 相同。一旦创建了一个 FIFO,就可以用一般的文件 I/O 函数操作它。
当 open 一个 FIFO 时,是否设置非阻塞标志(O_NONBLOCK)的区别:
代码实现:
下列代码有效解决了,当管道存在时,程序报错的问题,减少了无关错误信息的打印。
进程间的通信方式:
1.管道(pipe)及有名管道(named pipe):
管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道除了具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。
2.信号(signal):
信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,它是比较复杂的通信方式,用于通知进程有某事件发生,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求效果上可以说是一致得。
3.消息队列(message queue):
消息队列是消息的链接表,它克服了上两种通信方式中信号量有限的缺点,具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息;对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息。
消息缓冲通信技术是由Hansen首先提出的,其基本思想是:根据”生产者-消费者”原理,利用内存中公用消息缓冲区实现进程之间的信息交换. 内存中开辟了若干消息缓冲区,用以存放消息.每当一个进程向另一个进程发送消息时,便申请一个消息缓冲区,并把已准备好的消息送到缓冲区,然后把该消息缓冲区插入到接收进程的消息队列中,最后通知接收进程.接收进程收到发送里程发来的通知后,从本进程的消息队列中摘下一消息缓冲区,取出所需的信息,然后把消息缓冲区不定期给系统.系统负责管理公用消息缓冲区以及消息的传递. 一个进程可以给若干个进程发送消息,反之,一个进程可以接收不同进程发来的消息.显然,进程中关于消息队列的操作是临界区.当发送进程正往接收进程的消息队列中添加一条消息时,接收进程不能同时从该消息队列中到出消息:反之也一样. 消息缓冲区通信机制包含以下列内容: (1) 消息缓冲区,这是一个由以下几项组成的数据结构: 1、 消息长度 2、 消息正文 3、 发送者 4、 消息队列指针 (2)消息队列首指针m-q,一般保存在PCB中。 (1) 互斥信号量m-mutex,初值为1,用于互斥访问消息队列,在PCB中设置。 (2) 同步信号量m-syn,初值为0,用于消息计数,在PCB中设置。 (3) 发送消息原语send (4) 接收消息原语receive(a)
4.共享内存(shared memory):
可以说这是最有用的进程间通信方式。它使得多个进程可以访问同一块内存空间,不同进程可以及时看到对方进程中对共享内存中数据得更新。这种方式需要依靠某种同步操作,如互斥锁和信号量等。
这种通信模式需要解决两个问题:第一个问题是怎样提供共享内存;第二个是公共内存的互斥关系则是程序开发人员的责任。
5.信号量(semaphore):
主要作为进程之间及同一种进程的不同线程之间得同步和互斥手段。
6.套接字(socket);
这是一种更为一般得进程间通信机制,它可用于网络中不同机器之间的进程间通信,应用非常广泛。
http://blog.csdn.net/eroswang/archive/2007/09/04/1772350.aspx
linux下的进程间通信-详解
详细的讲述进程间通信在这里绝对是不可能的事情,而且笔者很难有信心说自己对这一部分内容的认识达到了什么样的地步,所以在这一节的开头首先向大家推荐著 名作者Richard Stevens的著名作品:《Advanced Programming in the UNIX Environment》,它的中文译本《UNIX环境高级编程》已有机械工业出版社出版,原文精彩,译文同样地道,如果你的确对在Linux下编程有浓 厚的兴趣,那么赶紧将这本书摆到你的书桌上或计算机旁边来。说这么多实在是难抑心中的景仰之情,言归正传,在这一节里,我们将介绍进程间通信最最初步和最 最简单的一些知识和概念。 首先,进程间通信至少可以通过传送打开文件来实现,不同的进程通过一个或多个文件来传递信息,事实上,在很多应用系统里,都使用了这种方法。但一般说来, 进程间通信(IPC:InterProcess Communication)不包括这种似乎比较低级的通信方法。Unix系统中实现进程间通信的方法很多,而且不幸的是,极少方法能在所有的Unix系 统中进行移植(唯一一种是半双工的管道,这也是最原始的一种通信方式)。而Linux作为一种新兴的操作系统,几乎支持所有的Unix下常用的进程间通信 方法:管道、消息队列、共享内存、信号量、套接口等等。下面我们将逐一介绍。