管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道除了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。
函数原型:int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);
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。无明管道一般用于两个不同进程之间的通信。当一个进程创建了一个管道,并调用fork创建自己的一个子进程后,父进程关闭读管道端,子进程关闭写管道端,这样提供了两个进程之间数据流动的一种方式。
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。
我们使用过windows的都知道,当一个程序被卡死的时候不管怎样都没反应,这样我们就可以打开任务管理器直接强制性的结束这个进程,这个方法的实现就是和Linux上通过生成信号和捕获信号来实现相似的,运行过程中进程捕获到这些信号做出相应的操作使最终被终止。
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。
本文主要介绍进程间通信(IPC,Inter Process Communication)的一些方式,包括:
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。
由于Android系统是基于Linux系统的,所以有必要简单的介绍下Linux的跨进程通信,对大家后续了解Android的跨进程通信是有帮助的,本篇的主要内容如下:
Linux 的同步机制不断发展完善。从最初的原子操作,到后来的信号量,从大内核锁到今天的自旋锁。这些同步机制的发展伴随Linux从单处理器到对称多处理器的过渡;
进程间的通信方式,其实我们一直在用它,但是我们都不会去注意它。如果碰到面试官问你知道多少种进程间的通信方式,估计很多人都会有点懵。今天我们就来总结下进程间的通信方式有哪些。
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。
UNIX/Linux 是多任务的操作系统,通过多个进程分别处理不同事务来实现,如果多个进程要进行协同工作或者争用同一个资源时,互相之间的通讯就很有必要了
进程间通信(IPC,InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。
在处理进程间的同步与互斥问题时,我们离不开信号量和PV原语,使用这两个工具的目的在于打造一段不可分割不可中断的程序。应当注意的是,信号量和PV原语是解决进程间同步与互斥问题的一种机制,但并不是唯一的机制。
由于各个进程之间独享一块用户地址空间,一般而言这块独立的用户地址空间不能互相访问,所以进程之间想要通信必须通过内核空间(每个进程共享)。
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。
https://mp.weixin.qq.com/s/mblyh6XrLj1bCwL0Evs-Vg
Semaphore概述 信号量:它是不同进程或者一个给定进程内部不同线程间同步的机制 二值信号量:值为0或者1,与互斥锁类似,资源可用时,值为1,不可用时,值为0 计数信号灯:值在0到n之间。用来统计资源,其值代表可用资源数 等待操作:等待信号灯的值变为大于0,然后将其减1;而释放操作则相反,用来唤醒等待资源的进程或者线程 System V 信号灯(进程同步):是一个或者多个信号灯的一个集合。其中的每一个都是单独的计数信号灯。而Posix信号灯(线程同步)指的是单个计数信号灯 System V 信号灯由内核
首先Binder是Android中的一种独有的跨进程通信方式,简称IPC。它是专门为Android平台设计的。
工作中的难点问题正是我们知识技术栈全谱查漏补缺的最佳机遇,有问题不可怕,all in、死磕就完事了,哈哈哈~
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?
初学操作系统的时候,我就一直懵逼,为啥进程同步与互斥机制里有信号量机制,进程通信里又有信号量机制,然后你再看网络上的各种面试题汇总或者博客,你会发现很多都是千篇一律的进程通信机制有哪些?进程同步与互斥机制鲜有人问津。看多了我都想把 CSDN 屏了.....,最后知道真相的我只想说为啥不能一篇博客把东西写清楚,没头没尾真的浪费时间。
它可以看成是一种特殊的文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件,并不属于其他任何文件系统,并且只存在于内存中。
操作系统中的经典定义: 进程:资源分配单位。 线程:调度单位。 操作系统中用PCB(Process Control Block, 进程控制块)来描述进程。Linux中的PCB是task_struct结构体。
进程间通信(IPC,Inter-Process Communication),指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。
Linux:进程间通信(二.共享内存详细讲解以及小项目使用和相关指令、消息队列、信号量)
相同: 都在 缓存内核 中 读写 , 先进先出 ,不支持 lseek 之类文件定位操作
并发 是指在某一时间段内能够处理多个任务的能力,而 并行 是指同一时间能够处理多个任务的能力。并发和并行看起来很像,但实际上是有区别的,如下图(图片来源于网络):
管道是一种特殊的文件,它不属于某一种文件系统,而是一种独立的文件系统,是只存在于内存中的文件,本质是内核的一块缓冲。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。管道是单向的、先进先出的、无结构的、固定大小字节流,它把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入连接在一起。
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
信号量强调的是线程(或进程)间的同步:“信号量用在多线程多任务同步的,一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程,别的线程再进行某些动作(大家都在sem_wait的时候,就阻塞在那里)。当信号量为单值信号量时,也可以完成一个资源的互斥访问。信号量测重于访问者对资源的有序访问,在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。
楼主本来是要继续写服务器并发的,但是后续的服务器相关点都和进程线程联系在一起,所以先把进程线程相关内容写完吧! 这次只写进程线程的概述,实际操作后续博文逐一代码实现。 进程同步or进程通信/线程同步or线程通信? 这两组概念迷惑我至今,网上和书籍对这个的描述也是爱用啥用啥的感觉,今天又重新理了一遍。 什么是同步:同步就是数据保持一致,无论是进程还是线程,都是实现了代码执行流程的分支,多个分支同时进行。多个分支互不干扰,但是又有些数据需要共享,让这些数据对所有分支保持一致即为同步。 什么是
操作系统中的进程是指正在运行的程序的实例。每个进程都有自己的地址空间、数据和代码。进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
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;
Linux下进程间通信-共享内存 – 码到城攻共享内存可以说是最有用的进程间通信方式,也是最快的IPC形式
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
这两天看进程的同步与通信,看了几本书上的介绍,也从网上搜了很多资料,越看越迷惑,被这几个问题搞得很纠结。
各位好,今天是我们并发篇正式开始的第一篇,既然我们大家学习并发,那么就要理解一些计算机概念最好,否则,知道怎么用而不知道名称是啥,概念含糊不清,以及不知道怎么设计的,假如今天你突然换 go 语言,设计个并发还是不会。我们要学的是并发思想,在Java 中的思想,一通则百通,而不是背代码,切记切记。
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
用于进程间传递信号的一个整数值。在信号量上只有三种操作可以进行:初始化,P操作和V操作,这三种操作都是原子操作。
对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上,信号量就是一个简单的整数,对其进行的操作称为PV操作。进入某段临界代码段就会调用相关信号量的P操作;如果信号量的值大于0,该值会减1,进程继续执行。相反,如果信号量的值等于0,该进程就会等待,直到有其它程序释放该信号量。释放信号量的过程就称为V操作,通过增加信号量的值,唤醒正在等待的进程。
进程间通信又称IPC(Inter-Process Communication),指多个进程之间相互通信,交换信息的方法。
而在应用系统开发中,我们常用的方式就是消息队列和套接字两种方式。在程序中写了一个死循环,运行时,常使用ctrl+c来中断进程。突然软件卡死了,我们无法关闭,这时,你知道使用kill -9 pip来结束进程。这些基本的操作常识性操作,背后就使用的“信号量"和应用程序发生通信。
ctrl+c
对于进程间通信,想必管道大家再熟悉不过了,对于管道这种通信方式,其实是对底层代码的一种复用,linux工程师借助类似文件缓冲区的内存空间实现了管道,其实也算偷了一个小懒,随着linux的发展,linux正式推出了System V来专门进行进程间通信,它和管道的本质都是一样的,都是让不同的进程看到同一份资源。
通过之前的学习,我们大致可以感受出来,共享内存,消息队列和信号量在使用的时候是有很多共性的。它们三个的接口,包括接口中传的参数有的都有很大的相似度。其实,共享内存,消息队列和信号量是操作系统针对本地进程间通信特意设计出来的system V版本的进程间通信(IPC,Inter Process Communication)技术。共享内存,消息队列和信号量所管理的资源称为IPC资源。在操作系统底层,共享内存,消息队列和信号量都是有相对应的结构体将它们维护起来的。
而在应用系统开发中,我们常用的方式就是消息队列和套接字两种方式。在程序中写了一个死循环,运行时,常使用 ctrl+c来中断进程。突然软件卡死了,我们无法关闭,这时,你知道使用kill -9 pip来结束进程。这些基本的操作常识性操作,背后就使用的“信号量"和应用程序发生通信。
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