深刻理解Linux进程间通信（IPC）
转自：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/
序
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：
其中，最初Unix IPC包括：管道、FIFO、信号；System V IPC包括：System V消息队列、System V信号灯、System V共享内存区；Posix IPC包括： Posix消息队列、Posix信号灯、Posix共享内存区。有两点需要简单说明一下：1）由于Unix版本的多样性，电子电气工程协会（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和流行版本都是遵循POSIX标准的，而Linux从一开始就遵循POSIX标准；2）BSD并不是没有涉足单机内的进程间通信（socket本身就可以用于单机内的进程间通信）。事实上，很多Unix版本的单机IPC留有BSD的痕迹，如4.4BSD支持的匿名内存映射、4.3+BSD对可靠信号语义的实现等等。
图一给出了linux 所支持的各种IPC手段，在本文接下来的讨论中，为了避免概念上的混淆，在尽可能少提及Unix的各个版本的情况下，所有问题的讨论最终都会归结到Linux环境下的进程间通信上来。并且，对于Linux所支持通信手段的不同实现版本（如对于共享内存来说，有Posix共享内存区以及System V共享内存区两个实现版本），将主要介绍Posix API。
linux下进程间通信的几种主要手段简介：
- 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；
- 信号（Signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受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sigal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）；
- 报文（Message）队列（消息队列）：消息队列是消息的链接表，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。
- 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。
- 套接口（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。
下面将对上述通信机制做具体阐述。
附1：参考文献[2]中对linux环境下的进程进行了概括说明：
一般来说，linux下的进程包含以下几个关键要素：
- 有一段可执行程序；
- 有专用的系统堆栈空间；
- 内核中有它的控制块（进程控制块），描述进程所占用的资源，这样，进程才能接受内核的调度；
- 具有独立的存储空间
进程和线程有时候并不完全区分，而往往根据上下文理解其含义。
参考资料
- UNIX环境高级编程，作者：W.Richard Stevens，译者：尤晋元等，机械工业出版社。具有丰富的编程实例，以及关键函数伴随Unix的发展历程。
- linux内核源代码情景分析（上、下），毛德操、胡希明著，浙江大学出版社，提供了对linux内核非常好的分析，同时，对一些关键概念的背景进行了详细的说明。
- UNIX网络编程第二卷：进程间通信，作者：W.Richard Stevens，译者：杨继张，清华大学出版社。一本比较全面阐述Unix环境下进程间通信的书（没有信号和套接口，套接口在第一卷中）。
关于作者
郑彦兴，男，现攻读国防科大计算机学院网络方向博士学位。您可以通过电子邮件 mlinux@163.com和他联系。
深刻理解Linux进程间通信（IPC）相关推荐
- 深刻理解linux进程间通信 pdf,深刻理解Linux进程间通信.doc
深刻理解Linux进程间通信.doc 深刻理解 Linux 进程间通信(IPC)级别 初级 郑彦兴 国防科大计算机学院 2002 年 12 月 11 日 一个大型的应用系统,往往需要众多进程协作,进程 ...
- 深刻理解 Linux 进程间七大通信（IPC）
前言 网络编程是 Linux C/C++的面试重点,今天我就来聊一聊进程间通信的问题,文章末尾列出了参考资料,希望帮助到大家. 篇幅有点长,希望大家耐心阅读. Linux 下的进程通信手段基本上是从 ...
- linux进程间通信 ipc,进程间通信IPC (InterProcess Communication)
一.进程间通信的概念 每个进程各自有不同的用户地址空间,任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到,所以进程之间要交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区, ...
- 深入理解Linux进程间通信(1.0)
学习方法论 写作原则 标题括号中的数字代表完成度与完善度 0.0-1.0 代表完成度,1.1-1.5 代表完善度 0.0 :还没开始写 0.1 :写了一个简介 0.3 :写了一小部分内容 0.5 :写 ...
- 深入理解Linux进程间通信（IPC）-- 信号signal
2. 信号(上) 2.1. 信号及信号来源 2.1.1 信号本质 信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,在原理上,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的.信号是异步的,一个进程不 ...
- Linux 进程间通信-IPC 机制
Linux 平台上在 Kernel 协调下完成进程之间的相互通信,有多种进程间通信 -- Inter Process Communication(IPC)方式. 1. IPC 分类 按照功能用途来看有 ...
- Linux 进程间通信(IPC)---大总结
目录 前言 进程间通信方式 管道 匿名管道(PIPE) 如何创建匿名管道 管道的读写特性 命令行管道符的实现 命名管道(FIFO) 管道特性 共享内存 共享内存的操作流程 如何创建共享内存 如何将共享 ...
- Linux进程间通信(IPC)-------消息队列
消息队列是进程间通信的一种方法,他有两个操作,一个进程来发送消息(也就是向内存中写入数据),另一个是获取消息(也就是另外一个进程在内存中读取数据) 下面来看消息队列的 创建,写入,读取等需要用到的函数 ...
- linux进程间通信(IPC) ---无名管道
管道概述 管道(pipe)又称无名管道 无名管道是一种特殊类型的文件,在应用层体现为两个打开的文件描述符 任何一个进程在创建的时候,系统都会,给它分配4G的虚拟内存,分为3G的用户空间和1G的内核空间 ...
最新文章
- python使用matplotlib可视化、移除可视化图像坐标轴的刻度线和标签( remove the default axis ticks and labels)
- 【Groovy】编译时元编程 ( AST 语法树分析 | ClassNode 根节点 | 方法 Methods 节点 | 字段 Fields 节点 | 属性 Properties 节点 )
- 详解JRE和JDK的区别
- 如何设置取消小票的二维码
- Spring MVC和Thymeleaf：如何从模板访问数据
- 【使用注意】特殊中括号[]的特殊json数组
- C++ 数据抽象 封装 接口
- 剑指offer.删除链表中重复的节点
- ups维护服务器,UPS电源的在线维护和管理
- IR2104驱动原理--恩智浦智能车电机驱动
- 计算机与材料物理,南京邮电大学材料物理专业
- 开发者选项看html,手机怎么打开开发者选项？开发者模式开启方法
- Transformer-based模型的综述：AMMUS : A Survey of Transformer-based Pretrained Models in NLP
- AndroidStudio报错 AAPT: error: resource xxx (aka com.example.ouchaixun:drawable/back) not found
- windows 安装Ubuntu 子系统
- Android旗舰机与苹果,真正的旗舰之王！iPhone和国产安卓旗舰机，谁才能够当之无愧?...
- 【Android应用开发之前端——简易App登录页面】
- python笔记-05（条件、循环及其他语句)
- 怎么备份VMware虚拟磁盘文件或移植到其他虚拟机
- mysql分片做主从_使用mycat部署mysql集群(分片，读写分离，主从复制)