linux處理序間通訊概述

linux處理序間通訊(IPC)有幾種方式，下面將將簡單的簡述一下：

 

一．管道（pipe）

管道是Linux支援的最初IPC方式，管道可分為無名管道，有名管道等。

（一）無名管道，它具有幾個特點：

1）  管道是半雙工的，只能支援資料的單向流動；兩進程間需要通訊時需要建立起兩個管道；

2）  無名管道使用pipe()函數建立，只能用於父子進程或者兄弟進程之間；

3）  管道對於通訊的兩端進程而言，實質上是一種獨立的檔案，只存在於記憶體中；

4）  資料的讀寫操作：一個進程向管道中寫資料，所寫的資料添加在管道緩衝區的尾部；另一個進程在管道中緩衝區的頭部讀資料。

 

（二）有名管道

有名管道也是半雙工的，不過它允許沒有親緣關係的進程間進行通訊。具體點說就是，有名管道提供了一個路徑名與之進行關聯，以FIFO（先進先出）的形式存在於檔案系統中。這樣即使是不相干的進程也可以通過FIFO相互連信，只要他們能訪問已經提供的路徑。

值得注意的是，只有在管道有讀端時，往管道中寫資料才有意義。否則，向管道寫資料的進程會接收到核心發出來的SIGPIPE訊號；應用程式可以自訂該訊號處理函數，或者直接忽略該訊號。

 

二．訊號量（semophore）

訊號量是一種計數器，可以控制進程間多個線程或者多個進程對資源的同步訪問，它常實現為一種鎖機制。實質上，訊號量是一個被保護的變數，並且只能通過初始化和兩個標準的原子操作（P/V）來訪問。（P，V操作也常稱為wait(s),signal(s)）

 

三．訊號（Signal）

訊號是Unix系統中使用的最古老的處理序間通訊的方法之一。作業系統通過訊號來通知某一進程發生了某一種預定好的事件；接收到訊號的進程可以選擇不同的方式處理該訊號，一是可以採用預設處理機制—進程中斷或退出，一是忽略該訊號，還有就是自訂該訊號的處理函數，執行相應的動作。

核心為進程生產訊號，來響應不同的事件，這些事件就是訊號源。訊號源可以是：異常，其他進程，終端的中斷（Ctrl-C,Ctrl+\等），作業的控制（前台，後台進程的管理等），分配額問題（cpu逾時或檔案過大等），核心通知（例如I/O就緒等），警示（計時器）。

 

四．訊息佇列（Message Queue）

訊息佇列就是訊息的一個鏈表，它允許一個或者多個進程向它寫訊息，一個或多個進程向它讀訊息。Linux維護了一個訊息佇列向量表：msgque，來表示系統中所有的訊息佇列。

訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少，管道只能支援無格式位元組流和緩衝區受限的缺點。

 

五．共用記憶體（shared memory）

共用記憶體映射為一段可以被其他進程訪問的記憶體。該共用記憶體由一個進程所建立，然後其他進程可以掛載到該共用記憶體中。共用記憶體是最快的IPC機制，但由於linux本身不能實現對其同步控制，需要使用者程式進行並發存取控制，因此它一般結合了其他通訊機制實現了進程間的通訊，例如訊號量。

 

六．通訊端（socket）

socket也是一種進程間的通訊機制，不過它與其他通訊方式主要的區別是：它可以實現不同主機間的進程通訊。一個套介面可以看做是處理序間通訊的端點（endpoint），每個套介面的名字是唯一的；其他進程可以訪問，串連和進行資料通訊。