linux下关于IPC(进程间通信)

2019/06/01 17:09
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linux下进程间通信的主要几种方式

  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;
  2. 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);
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。

多线程和多进程的区别

  • 进程:程序执行的一次动态过程。
  • 线程:可执行代码的分派单元。
  • 多进程:linux中,进程通过fork函数进行创建,创建的子进程会完全复制父进程的task_struct结构,并为子进程的堆栈分配物理页。显然,我可以简单的将进程的创建理解为一次进程的复制。
  • 多线程:linux中,如果我们把进程比作是一条大河,那么将这条大河切分很多段的小段河流就可以认为是一个个的线程。在基于线程的多任务的环境中,所有进程有至少一个线程,但是它们可以具有多个任务。这意味着单个程序可以并发执行两个或者多个任务,实现并发执行。
  • 多进程和多线程相比:首先,多进程会比多线程有更高的开销,我们可以从大河的复制和大河的切分这个观点上来了解。多进程在执行大量CPU密集型操作时优于多线程的。当然,由于多线程同属于一个进程,所以他们之间直接共享内存和地址,但是对于多进程,就必须通过特定的方式进行数据传递。进程对于系统性能的提高理论上是没有限制的,只要能有足够强的CPU和内存,进程的创建是不受影响的。但是对于多线程,他对于系统性能的提升是有限度的,在达到某一限度值后,即使在创建线程,不仅不会提高性能,反而有可能会降低整个系统的性能,同时多线程的个数同样也会给CPU调度带来一些困扰。
  • 特性分析:

  • 优缺点分析:

 

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