1. 概述

進程間通信的原因:

進程之間要保持獨立, 也需要通信, 保證相對獨立性的同時還需要去確保進程間的溝通.

1.1 通信模型

IPC facility提供2個操作:

• send(message) -- 消息大小固定或者可變
• receive(message)

如果P和Q想通信, 需要:

• 在它們之間建立通信鏈路
• 通過 send/receive交換消息

通信鏈路的實現:

• 物理(例如, 共享內存, 硬件總線)
• 邏輯(例如, 邏輯屬性)

1.2 直接及間接通信

假如進程A, B需要進行通信, 有以下兩種方式:

• 進程A把消息先發給內核, 由內核再轉發給進程B.
• 進程A和B直接進行通信.

那么第一種方式就是間接通信, 第二種方式是直接通信.

為了能夠實現有效正確的通信, 直接/間接通信需要有以下注意事項:

直接通信:

• 進程必須正確的命名對方:

• send(P, message) -- 發送信息到進程P
• receive(Q, message) == 從進程Q接受消息

• 通信鏈路的屬性

• 自動建立鏈路
• 一條鏈路恰好對應一對通信進程
• 每對進程之間只有一個鏈接存在
• ?鏈接可以是單向的, 但通常為雙向的

間接通信:

• 定向從消息隊列接收消息

• 每個消息隊列都有一個唯一的ID
• 只有它們共享了一個消息隊列, 進程才能夠通信

• 通信鏈路的屬性

• 只有進程共享一個共同的消息隊列, 才建立鏈路
• 鏈路可以與許多進程相關聯
• 每對進程可以共享多個通信鏈路
• 連接可以是單向或雙向

• 操作

• 創建一個新的消息隊列
• 通過消息隊列發送和接收消息
• 銷毀消息隊列
• 原語的定義如下:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?send(A, message) --- 發送消息到隊列A

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?receive(A, message) --- 從隊列A接受消息

1.3 阻塞與非阻塞

消息傳遞可以是阻塞或非阻塞

阻斷被認為是同步的:

• Blocking send has the sender block until the message is received
• Blocking receive has the receiver block until a message is available

非阻斷被認為是異步的:

• Non-blocking send has the sender send the message and continue
• Non-blocking receive has the receiver receive a valid message or null

1.4 通信鏈路緩沖

隊列的消息被附加到鏈路, 可以是以下3種方式之一:

• 0容量 - 0 messages, 發送方必須等待接收方(阻塞傳遞)
• 有限容量 - n messages的有限長度, 如果隊列滿了那么發送方就必須等待
• 無限容量 - 無限長度, 發送方不需要等待

2. 信號

Signal:

• 軟件中斷通知事件處理
• Example: SIGFPE, SIGKILL, SIGUSR1, SIGTOP, SIGCONT

接收到信號時會發生什么:

• Catch: 指定信號處理函數被調用
• Ignore: 依賴操作系統的默認操作(Example: Abort, memory, dump, suspend or resume process)
• Mask: 閉塞信號因此不會傳送, 可能是暫時的(當處理同樣類型的信號)

不足:

不能傳輸要交換的任何數據

3. 管道

管道是用來進行數據交換的.?

4. 消息隊列

消息隊列按FIFO來管理消息:

• Message: 作為一個和字節序列存儲
• Message Queues: 消息數組
• FIFO & FIFO configuration

5. 共享內存

進程:

• 每個進程都有私有地址空間
• 在每個地址空間內, 明確地設置了共享內存段

優點:

• 快速, 方便地共享數據

不足:

• 必須同步數據訪問

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统进程间通信 --- IPC的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。