Unix 进程间通信方式简介

Unix 进程间通信方式简介

引言

最近在看操作系统原理相关的资料,其中比较常见的的问题是进程间通信方式有哪些?
很久没接触了,现在重新来学习下。

管道(Pipe)

管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信。
管道是一种半双工通信方式,数据单向流动。

命名管道(Named Pipe)

命名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除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。
命名管道在文件系统中有对应的文件名。命名管道通过命令 mkfifo 或系统调用 mkfifo 来创建。
管道也是一种半双工通信方式。

信号(Signal)

信号是比较复杂的通信方式,用于通知接收进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;
Linux 除了支持 Unix 早期信号语义函数 signal 外,还支持语义符合 POSIX.1 标准的信号函数 sigaction
(实际上,该函数是基于 BSD 的,BSD 为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用 sigaction 函数重新实现了 signal 函数)。

信号量(Semaphore)

主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。 信号量是一个计数器,用来控制多进程对共享资源的访问。是一种锁机制,使进程有序的访问资源。

消息队列(Message)

消息队列是消息的链接表,存放在内核中由消息标识符标识,包括 POSIX 消息队列/ System V 消息队列。
有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。
消息队列克服了信号承载信息量少,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

使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用 IPC 形式。
是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。

内存映射(Mapped Memory)

内存映射允许任何多个进程间通信,每一个使用该机制的进程通过把一个共享的文件映射到自己的进程地址空间来实现它。

套接字(Socket)

更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。
起初是由 Unix 系统的 BSD 分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类 Unix 系统上:Linux 和 System V 的变种都支持套接字。