消息队列:消息队列的本质是由Linux内核创建用于存放消息的链表,并且其功能是用来存放消息的,所以又称之为消息队列。 在Linux的不同进程中,包括有血缘的进程和无血缘的进程,都可以通过Linux消息队列API所得到的消息队列唯一标识符对消息队列进行操作。
1.消息队列 1)消息队列提供了一个从进程向另外一个进程发送一块是数据的方法 2)每个数据块都被认为是有一个类型,接收者进程接收的数据块可以有不同的类型 不足之处: 每个消息的最大长度是有限制的。MSGMAX 每个消息队列的总的字节数也是有上限。MSGMNB 系统上消息队列的总数也有一个上限。MSGMNI 可以这样查看这三个限制:
消息队列的基本结构是简单的,有一个客户端应用程序称为生产者,创建消息,并将它们传送到消息队列。其他应用程序,称为消费者,连接到队列,并得到要处理的消息。放置在队列上的消息被存储,直到用户处理它们为止。
IPC的意思是“ 进程间通信机制”,Linux内核有三种常用IPC对象可以拿来做进程间通信--消息队列,共享内存,信号量。这三种IPC对象在Linux内核中都以链表的形式存储,它们都有特定的ID来标识(消息队列标识符msqid、共享内存标识符shmid,信号量标识符semid)。
消息队列就是一个消息的链表,每个消息队列都有一个队列头,用结构struct msg_queue来描述。队列头中包含了该队列的大量信息,包括消息队列的键值、用户ID、组ID、消息数目、读写进程ID等。其定义如下:
key_t <= __KEY_T_TYPE <= __S32_TYPE <= int
消息队列是消息的链接表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。 标识符是IPC对象的内部名, 而它的外部名则是key(键), 它的基本类型是key_t, 在头文件<sys/types.h>中定义为长整型.。键由内核变换成标识符。
简单理解,消息队列就是一堆消息的有序集合,并缓存于内核中。如此一来,多个进程就可通过访问内核来实现多个进程之间的通信。目前存在的消息队列有POSIX与System V标准的接口,本篇主要介绍System V接口的使用。
对于消息队列的操作,我们可以类比为这么一个过程:假如 A 有个东西要给 B,因为某些原因 A 不能当面直接给 B,这时候他们需要借助第三方托管(如银行),A 找到某个具体地址的建设银行,然后把东西放到某个保险柜里(如 1 号保险柜),对于 B 而言,要想成功取出 A 的东西,必须保证去同一地址的同一间银行取东西,而且只有 1 号保险柜的东西才是 A 给自己的。
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。
1.消息队列是消息的链表,具有特定的格式,存放在内存中并由消息队列标识符标识. 2.消息队列允许一个或多个进程向它写入与读取消息. 3.管道和命名管道都是通信数据都是先进先出的原则。 4.消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取.比FIFO更有优势。
消息队列 消息队列是Linux IPC中很常用的一种通信方式,它通常用来在不同进程间发送特定格式的消息数据。 消息队列和之前讨论过的管道和FIFO有很大的区别,主要有以下两点(管道请查阅我的另一篇文章:https://cloud.tencent.com/developer/article/1021159): Ø 一个进程向消息队列写入消息之前,并不需要某个进程在该队列上等待该消息的到达,而管道和FIFO是相反的,进程向其中写消息时,管道和FIFO必须已经打开来读,否则写进程就会阻塞(默认情况下)。 Ø IP
在 System V 通信标准中,还有一种通信方式:消息队列,以及一种实现互斥的工具:信号量;随着时代的发展,这些陈旧的标准都已经较少使用了,但作为 IPC 中的经典知识,我们可以对其做一个简单了解,扩展 IPC 的知识栈,尤其是 信号量,可以通过它,为以后多线程学习中 POSIX 信号量的学习做铺垫
管道是Unix系统IPC最古老的方式。管道有下列两种局限性: (1) 历史上,它们是半双工的(即数据只能在一个方向上流动)。 (2) 它们只能在具有公共祖先的进程之间使用。通常,一个管道由一个进程创建,然后该进程调用fork,此后父子进程就可以应用该管道
返回值是一个整数标识符,其他三个msg函数就用它来指代该队列。它是基于指定的key产生的,而key既可以是ftok返回值,也可以是IPC_PRIVATE。 参数oflag可以为以下:IPC_CREAT、IPC_EXCL、IPC_NOWAIT或三者的或结果。
前面文章介绍了Linux下进程的创建,管理,陆续介绍了进程间通信的方式:管道、内存映射、共享内存等。这篇文章继续介绍Linux的进程间通信方式消息队列。
1. 概览 本文记录经典的IPC:pipes, FIFOs, message queues, semaphores, and shared memory。 2. PIPES 管道是UNIX系统IPC的最古老形式,并且所有的UNIX系统都提供此通信机制。但管道有两个局限性: 历史上,它们是半双工的,现在某些系统提供全双工管道。 它们只能在共有祖先的进程间使用。通常,一个管道由一个进程创建,然后该进程调用fork,此后父进程与子进程之间就可以使用管道通讯。 管道由pipe创建。 #include <unistd
进程:进程是指独立地址空间的指令序列进程的五种状态:新建,就绪,运行,睡眠,僵死进程间通信:是不同进
今天要分享的是Linux进程的同步机制,包括管道和IPC。之前学习的信号也有控制进程同步的作用,但是信号仅仅传输很少的信息,而且系统开销大,所以这里再介绍几种其他的进程同步机制。在之前的一篇文章中有提到相关内容,但是当时没有详细展开,可以回顾一下:Linux笔记(10)| 进程概述。
函数原型:int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
消息队列使用的API与信号量、共享内存类似。 消息队列、信号量、共享内存均可用ipcs命令查看以及ipcrm删除。 msgget首先向内核获取一个消息队列ID。 获取成功后,可用msgctl获取和设置队列相关信息。 msgsnd用于写消息队列。 msgrcv用于读消息队列。 消息队列遵循First In ,First Out规则。 下面是消息队列相关实现代码。 1 //queuewrite.cpp 2 #include <sys/types.h> 3 #include <
进程具有独立性:内核数据结构包括对应的代码、数据与页表都是独立的。OS系统为了让进程间进行通信:1.申请一块空间 2.将创建好的内存映射进进程的地址空间。共享内存让不同的进程看到同一份的资源就是在物理内存上申请一块内存空间,如何将创建好的内存分别与各个进程的页表之间建立映射,然后在虚拟地址空间中将虚拟地址填充到各自页表的对应位置,建立起物理地址与虚拟地址的联系。
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)
该函数的每次都用都返回两次,在父进程中返回的是子进程的PID,在子进程中返回的是0.该返回值是兴许代码推断当前进程是父进程还是子进程的根据。
之前已经讲了通过管道来进行进程间通信,匿名管道是通过子进程继承父进程的文件描述符表来使两个进程看到同一份匿名管道文件实现的,有名管道是通过文件名作为唯一标识来使两个毫不相干的进程看到同一份资源。管道通信是基于文件系统的通信方式。而System V是操作系统提供的聚焦于本地通信的通信方式,本文介绍System V主要是介绍共享内存这种通信方式。
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。 IPC的方式通常有管道(包括无名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享内存、Socket、Streams等。其中 Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
在操作系统中进程具有独立性,那么进程之间进行通信必然成本不低。那么进程间通信方式有哪些呢?
本文主要探讨了Linux消息队列的发送、接收以及异步通知机制。首先介绍了消息队列的发送和接收过程,然后详细描述了异步通知的方式,最后通过一个示例展示了如何使用epoll机制实现异步通知。
本文介绍了另一种进程间通信——system V,主要介绍了共享内存,消息队列、信号量,当然消息队列了信号量并非重点,简单了解即可。
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。
那么我们知道,进程间通信的本质就是先让不同的进程看到同一份资源。我们以前学的管道都是基于文件的,那么我们还有其它方案进行进程间通信吗?有的,那么我们下面学习的共享内存就是由操作系统帮我们在地址空间中进行通信。
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。
进程间通信的几种方式:无名管道、有名管道、消息队列、共享内存、信号、信号量、套接字(socket)。
在系统中,随着我们的进程越来越多,难免不同进程之间要互相传输一些数据,那么这个时候该怎么办呢?
在现代操作系统中,内核提供了用户进程与内核进行交互的一组接口。这些接口让应用程序受限地访问硬件设备,提供了创建新进程并与已有进程进行通信的机制,也提供了申请操作系统其他资源的能力。
自认为这篇笔记是比较全面的总结,不管你是已经工作准备参加社招,还是在校学生准备参加校招,笔记都可以作为技术面试准备阶段参考查阅,查缺补漏。
ipcs命令用于报告Linux中进程间通信设施的状态,显示的信息包括消息列表、共享内存和信号量的信息。可以帮助开发人员定位进程间通信中出现的问题。
一、课程介绍 UNIX/Linux环境C语言,借助学习操作系统的接口的方法来学习、理解操作系统的 运行机制以及一些网络协议 C/C++、数据结构和算法 与平台无关,重点是算法逻辑 Uinx/Linux/Android/IOS 平台相关,系统接口 嵌入式/驱动/移植 硬件相关,硬件接口
在进程通信应用中会用到共享内存,这就涉及到了IPC,与IPC相关的命令包括:ipcs、ipcrm(释放IPC)。IPCS命令是Linux下显示进程间通信设施状态的工具。我们知道,系统进行进程间通信(IPC)的时候,可用的方式包括信号量、共享内存、消息队列、管道、信号(signal)、套接字等形式[2]。使用IPCS可以查看共享内存、信号量、消息队列的状态。
在现代计算系统中,多进程环境已经成为标准配置。随着计算需求的增长和应用复杂性的提升,单一进程往往无法独立完成所有任务。为了提高系统的灵活性、性能和可靠性,多个进程之间的协作成为了必然的选择。这就引出了一个关键问题:如何高效、安全地实现进程间的数据交换与通信?这就是进程间通信(Inter-Process Communication,IPC)的核心问题。
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:
共享内存是指多个进程可以把一段内存共同的内存映射到自己的进程空间中,从而实现数据的共享和传输,它是存在与内核级别的一种资源,是所有进程间通信中方式最快的一种。
在日常工作/学习中,读者可能会经常听到如下一些词:“作业”,“任务”,“开了几个线程”,“创建了几个进程”,“多线程”,“多进程”等等。如果系统学习过《操作系统》这门课程,相信大家对这些概念都十分了解。但对很多电子、电气工程专业(或是其他非计算机专业)的同学来说,由于这门课程不是必修课程,我们脑海中可能就不会有这些概念,听到这些概念的时候就会不知所云,不过没有关系,先让我们克服对这些概念的恐惧。比如小时候刚开始学习数学的时候,先从正整数/自然数开始学习,然后逐步接触到分数、小数、负数、有理数、无理数、实数,再到复数等等。这些操作系统中的概念也是这样,让我们从初级阶段开始学起,逐步攻克这些新概念背后的真正含义。
连接共享内存标识符为shmid的共享内存,连接成功后把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间,随后可像本地空间一样访问
共享内存 共享内存就是同意两个不相关的进程訪问同一个逻辑内存。共享内存是在两个正在执行的进程之间共享和传递数据的一种很有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。
IPC,进程间通信,是打破地址空间隔离的必经之路。本文按照个人理解对于IPC进行了一些分类与整理。
这里我们介绍的这种通信方式也就是 system V IPC 在我们后面的使用和日常见到的其实并不多,但是包括其中的共享内存、消息队列、信号量,我们如果了解共享内存其原理的话,能够更好的帮助我们了解之前我们学过的进程地址空间的概念!
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