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
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?
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:
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;
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
在Linux 系统中, 客观来说,缺乏相对开发者比较友好的进程间通信框架。谈到Linux上进程间通信,一般都会想起管道(匿名、有名)、信号/信号灯、共享内存、消息队列和socket。这些都是偏低层的技术,有没有方便开发者使用的技术或者框架呢?软件总线以及分布式软总线或许是一种不错的候选。
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。
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。
Android作为移动端操作系统,传统的Linux进程间通信机制不满足于Android,所以开发了一套新的IPC机制,就是Binder机制。
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
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。
1)、因为我们对内核有保护机制,告诉应用程序只可以访问许可的资源,不许可的资源不可以访问。这也就是把内核层和应用程序抽象分离开, 也就是内核层和用户空间。 2)、用户可以通过系统调用在应用程序访问内核的应用程序。 3)、binder驱动
为了保证 安全性 & 独立性,一个进程 不能直接操作或者访问另一个进程,即Android的进程是相互独立、隔离的
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。
一.Launcher通过Binder进程间通信机制通知ActivityManagerService,它要启动一个Activity;
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。
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:
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A把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程B再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程间通信。
在 Linux 系统中,进程是指正在运行的程序的实例。每个进程都有自己的内存空间、指令序列和数据结构。进程是 Linux 系统中最基本的管理单元,理解进程的概念和属性对于系统管理和应用开发非常重要。本文将详细介绍 Linux 进程的概念和属性,包括进程的定义、进程的状态、进程标识符、进程优先级等。
这篇文章会先对照Binder机制与Linux的通信机制的区别,了解为什么Android会另起炉灶,採用Binder。接着,会依据Binder的机制,去理解什么是Service Manager,在C/S模型中扮演什么角色。最后,会从一次完整的通信活动中,去理解Binder通信的过程。
进程通信: 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A把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程B再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程间通信。
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。
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:
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
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。
首先,Android利用Binder进行通信的话,肯定要首先获取Binder对象。
IPC全名为inter-Process Communication,含义为进程间通信,是指两个进程之间进行数据交换的过程。在Android和Linux中都有各自的IPC机制,这里分别来介绍下。
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。
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。
对于进程来说,子进程是父进程的复制品,从父进程那里获得父进程的数据空间,堆和栈的复制品。
目前linux支持的IPC包括传统的管道、System V IPC、即消息队列/共享内存/信号量,以及socket中只有socket支持Client-Server的通信方式
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。
6.音频:音频体系结构ALSA.支持USB音频和MIDI设备,并支持全双工重放功能。
进程是操作系统进行资源分配的基本单位,每个进程都有自己的独立内存空间。由于进程比较重量,占据独立的内存,所以上下文进程间的切换开销(栈、寄存器、虚拟内存、文件句柄等)比较大,但相对比较稳定安全。
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;
计算机硬件 上面一层是 Linux 内核 , 计算机的所有硬件操作都要经过内核 , 内核是 抽象资源操作 与 具体硬件操作细节 之间的接口 ;
在Python编程中,多进程编程是一种重要的技术手段。Python作为一种高级编程语言,天生具有多线程编程的特性,但是由于GIL(Global Interpreter Lock)的存在,线程在并发执行的效率较低。多进程编程则是一种有效的解决方案。
这篇文章我酝酿了很久,参考了很多资料,读了很多源码,却依旧不敢下笔。生怕自己理解上还有偏差,对大家造成误解,贻笑大方。又怕自己理解不够透彻,无法用清晰直白的文字准确的表达出 Binder 的设计精髓。直到今天提笔写作时还依旧战战兢兢。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录,如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下,存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持,以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
VxWorks是一个典型的多任务操作系统。这多个任务之间不可能完全的彼此独立,它们需要一些系统机制来协调彼此的动作。这些机制就属于多任务通信,主要可以分为两类:事件通知、数据传递。
Binder 跨进程通信机制 模型 基于 Client - Server 模式
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。
多进程编程是现代操作系统中一种重要的并发编程技术。通过在同一程序中运行多个独立的进程,可以实现并发处理,充分利用多核处理器的优势,提高程序的运行效率。本文将详细介绍Linux多进程的基本概念、创建方法、进程间通信、同步机制以及实际应用,配以C++示例代码,帮助读者深入理解和掌握多进程编程技术。
Binder 是一种进程间通信机制,基于开源的 OpenBinder 实现;OpenBinder 起初由 Be Inc. 开发,后由 Plam Inc. 接手。
非常想写点关于多进程和多线程的东西,我确实非常爱他们。可是每每想动手写点关于他们的东西,却总是求全心理作祟,始终动不了手。
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