程磊,某手机大厂系统开发工程师,阅码场荣誉总编辑,最大的爱好是钻研Linux内核基本原理。 一、进程间通信的本质
在计算机系统中,用户进程间通信是指在不同的用户进程之间进行数据传输和交互的过程。本文将深入探讨用户进程间通信的主要方式,帮助读者更好地理解和实现进程间通信。
进程间通信是指不同进程之间进行数据交换和信息传递的方式,常见的进程间通信方式包括:
进程间通信(IPC,Interprocess communication)是一组编程接口,让程序员能够协调不同的进程,使之能在一个操作系统里同时运行,并相互传递、交换信息。这使得一个程序能够在同一时间里处理许多用户的要求。因为即使只有一个用户发出要求,也可能导致一个操作系统中多个进程的运行,进程之间必须互相通话。IPC接口就提供了这种可能性。每个IPC方法均有它自己的优点和局限性,一般,对于单个程序而言使用所有的IPC方法是不常见的。
我们在之前的文章中,连续使用四篇文章的篇幅介绍过 gRPC 的相关知识,如果有读者朋友还未阅读,可以按需翻阅一下前面的四篇关于 gRPC 的文章。
进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息,那么不同进程之间存在着什么双方都可以访问的介质呢?首先,进程间通信至少可以通过传送、打开文件来实现,不同的进程通过一个或多个文件来传递信息,事实上,在很多应用系统里都使用了这种方法。但一般说来,进程间通信(Inter Process Communication,IPC)不包括这种似乎比较低级的通信方法。UNIX系统中实现进程间通信的方法很多,而且不幸的是,极少方法能在所有的UNIX系统中进行移植(唯一一种是半双工的管道,这也是最原始的一种通信方式)。而Linux作为一种新兴的操作系统,几乎支持所有的UNIX下常用的进程间通信方法:管道、消息队列、共享内存、信号量、套接字等。其中,前面4种主要用于同一台机器上的进程间通信,而套接字则主要用于不同机器之间的网络通信。
进程间通信(Inter-Process Communication,IPC)则是多进程协作的基础。一般而言,IPC至少需要两方(如两个进程)参与。根据信息流动的方向,这两方通常被称为发送者和接收者。在实际使用中,IPC经常被用于服务调用,因此参与IPC的两方又被称为调用者和被调用者,或者客户端和服务端。
进程间通信有如下的目的:1、数据传输,一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几M之间;2、共享数据,多个进程想要操作共享数据,一个进程对数据的修改,其他进程应该立刻看到;3、通知事件,一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它们发生了某件事情;4、资源共享,多个进程之间共享同样的资源。为了做到这一点,需要内核提供锁和同步机制;5、进程控制,有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。
进程间通信(interprocess communication,简称 IPC)指两个进程之间的通信。系统中的每一个进程都有各自的地址空间,并且相互独立、隔离,每个进程都处于自己的地址空间中,因此相互通信比较难,Linux 内核提供了多种进程间通信的机制。
导读 | 通信即是连接 一、通信即是连接,事务与事务的交流就是通过通信传输的 【定义】 通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递,从广义上指需要信息的双方或多方在不违背
全世界几十亿台电脑,连接在一起,两两通信。上海的某一块网卡送出信号,洛杉矶的另一块网卡居然就收到了,两者实际上根本不知道对方的物理位置,你不觉得这是很神奇的事情吗?
而我们所说的不同通信种类本质就是:上面所说的资源,是OS中的哪一个模块提供的。如文件系统提供的叫管道通信;OS对应的System V模块提供的…
进程间通信简称IPC(Interprocess communication),进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息。
广义上讲,进程间通信(Inter-Process Communication, IPC)是指运行在不同进程(不论是否在同一台机器)中的若干线程间的数据交换。
在1台电脑上可以通过进程号(PID)来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。
1. 使用multiprocessing.Queue可以在进程间通信,但不能在Pool池创建的进程间进行通信
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:
一.Launcher通过Binder进程间通信机制通知ActivityManagerService,它要启动一个Activity;
在上一篇文章中,我们探讨了进程间通信的三种常见机制:管道、消息队列和共享内存。我们了解到,这些机制各有其特点和适用场景,可以根据实际需求选择合适的机制进行进程间通信。然而,进程间通信并不仅限于这三种方式。
关于进程间通信,我前前后后写了不下十篇,后来整理成了一两篇,无非是写:shm共享内存、消息队列、管道等方式。 但是今天我接触到了另外一种以前确实没有想过的进程间通信方法,我把它讲给我的朋友们听,他们都惊呆了。 那就是:TCP实现进程间通信。
一 线程间同步 同步:相互之间配合完成一件事情 互斥:保证访问共享资源的完整性(有你没我) POSIX 线程中同步:使用信号量实现 信号量 : 表示一类资源,它的值表示资源的个数 对资源访问: p操作(申请资源) [将资源的值 - 1] .... V操作(释放资源) [将资源的值 + 1] 1.定义信号量 sem_t sem ; 2.初始化信号量 int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value); 参数: @sem 信号量 @pshared 0:线程间使用 @value 初始化的信号量的值 返回值: 成功返回0,失败返回-1 3.P操作 int sem_wait(sem_t *sem); 4.V操作 int sem_post(sem_t *sem); 二 进程间通信(进程间数据交互) (1)传统进程间通信方式 [1]无名管道 [2]有名管道 [3]信号 (2)System 5 IPC对象进程间通信方式 [1]消息队列 [2]共享内存 [3]信号灯集 (3)socket通信 (4)Android系统中增加Binder进程间通信方式 Linux 支持以上所有进程间通信方式 三 管道进程间通信 (1)无名管道 特点: 只能用于具有亲缘关系进程间通信(具有亲缘关系的进程具有数据拷贝动作(复制父进程创建子进程)) int pipe(int pipefd[2]); 功能:创建一个无名管道 参数: @pipefd 获取操作无名管道的文件描述符 pipefd[0]:读无名管道 pipefd[1]:写无名管道 返回值: 成功返回0,失败返回-1 (2)管道读写规则 读端存在 ,写管道 ---->只要管道没有满,都可以写入数据到管道 读端不存在,写管道 ---->此时写管道没有意义,操作系统会发送SIGPIPE杀死写管道的进程 写端存在, 读管道 ---->此时管道中读取数据,管道中没有数据,读阻塞 写端不存在,读管道 ---->此时管道中读取数据,管道中没有数据,此时不阻塞,立即返回,返回值0 (3)有名管道 特点:可以用于任意进程间通信,它是一种特殊的文件,在文件系统存在名字, 而文件中存放的数据是在内核空间,而不是在磁盘上 1.创建一个有名管道文件 int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode); @pathname 有名管道存在的路径 @mode 有名管道的权限 返回值: 成功返回0,失败返回-1 2.打开有名管道文件 open 如果有名管道的一端以只读的方式打开,会阻塞,直到另一端以写(只写或读写)的方式打开 如果有名管道的一端以只写的方式打开,会阻塞,直到另一端以读(只读或读写)的方式打开 3.读写操作 read /write 4.关闭管道文件 close(fd); 四 信号 信号是异步进程间通信方式 进程对信号的响应方式: <1>忽略 SIGKILL 和 SIGSTOP 不能忽略 <2>捕捉 当进程收到信号,此时执行的信号处理函数 <3>默认 大部分信号对进程的默认操作方式都是杀死进程 子进程状态发生改变的时候,操作系统向父进程发送SIGCHLD,默认对它处理方式是忽略 typedef void (*sighandler_t)(int); sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); 功能:设置进程对信号处理方式 参数: @signum 信号的编号 @handler SIG_IGN : 忽略信号 SIG_DFL : 使用默认处理方式 函数名 : 捕捉方式处理 返回值: 成功返回handler,失败返回SIG_ERR 练习: 如何进行不阻塞,不轮训方式回收僵尸态子进程 2.在进程中设置一个定时器 unsigned int alarm(unsigned int seconds); 参数: @seconds 定时的时间,以秒为单位 注意: 一旦定时时间完成,操作系统就会向进程发送SIGALRM信号 A进程: 读文件,写管道 A进程结束条件:文件没有数据可读 B进程: 读管道,写文件 B进程结束条件:在
在操作系统中,进程间通信是指不同进程之间进行信息共享、数据传输和消息通知等交互的过程。每个进程在创建时都有自己独立的虚拟地址空间,但它们共享内核空间。因此,要实现进程间的通信,必须通过内核来进行中介,如下图所示:
首要解决的问题是如何唯一标识一个进程,否则通信无从谈起! 在1台电脑上可以通过进程号(PID)来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。 其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题,网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用进程(进程)。 这样利用ip地址,协议,端口就可以标识网络的进程了,网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
结果面试过程只花了 5 分钟就结束了,面完的时候,天还是依然是亮的,还得在烈日下奔波 1 小时回去。
1.在前一篇文章 python进程Process与线程threading区别 中讲到线程threading共享内存地址,进程与进程Peocess之间相互独立,互不影响(相当于深拷贝);
进程是一个实体,两个实体间的通信就需要介质。使用不同的介质,就对应了不同的通信方式。进程的通信方式分为两种,同主机和不同主机。下面我们来逐个分析。
小编在车机项目测试中,有很多的定制需求,需要系统或者第三方应用和车机应用进行通信,故针对此部分学习下,希望不再做测试小白。
进程信号是在操作系统中用于进程间通信和控制的一种机制。当一个进程接收到一个信号时,操作系统会做出相应的处理,例如终止进程、暂停进程等。在 Linux 中,进程信号被广泛应用于多种场景,例如进程间通信、异常处理、线程同步等。本文将详细介绍 Linux 进程信号的基本概念、信号类型、信号处理方式、信号传递机制以及如何使用进程信号进行进程间通信、异常处理等。
之前提了一个问题:nodejs中如何实现兄弟进程间的通信,大家分别列举了redis、ZooKeeper,MessageChannel,还有linux操作系统提供的共享内存等一系列的进程间通信方式。所以今天来分享一下到底如何实现nodejs的进程间通信。这里的讨论只限于linux系统,本机的进程。情况分为两种:父子进程,兄弟进程。
进程是对运行时程序的封装,是系统进行资源调度和分配的的基本单位,实现了操作系统的并发;
进程之间可能会存在特定的协同工作的场景,而协同就必须要进行进程间通信,协同工作可能有以下场景。
生产者消费者问题(英语:Producer-consumer problem),也称有限缓冲问题(英语:Bounded-buffer problem),是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。与此同时,消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据,消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。
前面我们通过上面几篇文章分别介绍了相关的IPC方式,这里我们再来回顾下这些IPC方式是怎么实现的。
在Linux操作系统中,每个运行的进程都有一个唯一的标识符,即进程识别号(PID)。了解进程识别号对于系统管理和故障排查是至关重要的。本文将深入探讨如何查看Linux中的进程识别号,以及了解PID在系统运行中的作用。
众所周知,不同的进程之间,在正常情况下,由于其拥有独立的PCB、上下文等原因,每个进程都是独立且互不干扰,这不仅保证了进程的安全,也降低了OS对于进程的管理成本。
进程:一个JVM就是一个进程 线程:最小的调度单元 一个进程可以包含多个线程,在安卓中有一个主线程也就是UI线程,UI线程才可以操作界面,如果在一个线程里面进行大量耗时操作在安卓中就会出现ANR(Application Not Responding)
无名管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用,进程的亲缘关系一般指的是父子关系。无名管道一般用于两个不同进程之间的通信。
本操作系统专栏,是小程在学操作系统的过程中的第一步,是在学习操作系统的笔记的前提下,加上自己的心得,以及资料的搜集,共同整合而成。小程在学习过程中,难免疏漏,希望各位前辈批评指正。
实例:web服务器。来一个建立一个线程,断了就销毁线程。要是用进程,创建和销毁的代价是很难承受的。
master分配任务 多进程缺点:创建进程资源需要多frok()函数 多线程缺点:某个线程出问题,整个挂掉
管道是Linux中最古老的进程间通信的方式,本文介绍了进程间通信的相关概念,主要介绍了匿名管道和命名管道。
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;
进程间通信 即 IPC机制,IPC 全称为 Inter-Process Communication。
每个进程的用户地址空间都是独立的,一般而言是不能互相访问的,但内核空间是每个进程都共享的, 所以进程之间要通信必须通过内核。
Linux进程是系统中正在运行的程序的实例。每个进程都有一个唯一的进程标识符(PID),并且拥有自己的地址空间、内存、数据栈以及其他用于跟踪执行状态的属性。进程可以创建其他进程,被创建的进程称为子进程,创建它们的进程称为父进程。这种关系形成了一个进程树。
信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
进程间通信简称为 IPC(Interprocess communication),是两个不同进程间进行任务协同的必要基础。进行通信时,首先需要确保不同进程之间构建联系,其次再根据不同的使用场景选择不同的通信解决方案,本文主要介绍的通信解决方案为 匿名管道
1.管道(Pipe)及有名管道(namedpipe):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.消息队列:消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列systemV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. 4.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。 5.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SystemV的变种都支持套接字. PHP版本实现:https://www.jianshu.com/p/08bcf724196b
Linux环境下,进程地址空间相互独立,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,所以进程和进程之间不能相互访问。
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