共享内存指 (shared memory)在多处理器的计算机系统中,可以被不同中央处理器(CPU)访问的大容量内存。由于多个CPU需要快速访问存储器,这样就要对存储器进行缓存(Cache)。任何一个缓存的数据被更新后,由于其他处理器也可能要存取,共享内存就需要立即更新,否则不同的处理器可能用到不同的数据。共享内存是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信,实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
上节和上上节我们分享了Linux进程间通信的管道、消息队列、信号以及信号量的基本原理和实践,文章如下:
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
Linux进程间通信 Ø 管道与消息队列 ü 匿名管道,命名管道 ü 消息队列 Ø 信号 ü 信号基础 ü 信号应用 Ø 锁与信号灯 ü 记录锁 ü 有名信号灯 ü 无名信号灯(基于内存的信号灯) Ø
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。
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。
Linux进程是计算机中正在运行的程序的实例。在Linux系统中,每个进程都有一个唯一的进程ID(PID),用于标识该进程。(pid)进程号。
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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:
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。
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。
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:
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?
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。
使用Linux系统必备的技能之一就是Linux进程管理,系统运行的过程正是无数进程在运行的过程。这些进程的运行需要占用系统的内存等资源,做好系统进程的管理,对于我们合理分配、使用系统资源有非常大的意义。今天我们来看进程管理命令中的ipcs命令。
上图是一次binder调用的通信流程,Client是应用进程,Server是系统服务,应用进程通过binder调用请求系统服务,Client向binder驱动发送BC_Transaction指令,binder在收到该指令指令之后回向Client返回BR_Transaction_Complete指令,同时binder驱动会向系统服务发送BR_Transaction指令,并等待系统服务的处理,系统服务处理完成之后会向binder发送BC_Reply的回持,binder驱动在收到系统服务的回执之后,也会向系统服务发送BR_Transation_Complete的回执,同时向应用进程发送BR_Reply,将处理结果发送给应用进程。
1、Linux进程间的通信方式?两个进程是如何来共享内存的?两个进程如何通过信号量通信? Linux下进程间通信的方式有:管道(有名/无名) 、消息、信号、信号量、共享内存、邮箱、socket。 Linux下共享内存是进程间通信的方式之一,共享内存允许两个或多个进程访问同一块内存,比如像 malloc函数向不同的进程返回执行同一块物理内存区域的指针。当一个进程改变了这块地址中的内容的时候,其他拥有这块物理内存指针的进程也会察觉到这个更改。在进程间的通信方式中,共享内存是通信效率最高的,访问共享内存区域和访
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。
Shared memory概述 共享内存:是一种最为高效的进程间通信方式,进程可以直接读写内存,而不需要任何数据的拷贝。 为了在多个进程交换信息,内核专门留出一块内存区,可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有地址空间,进程就可以直接读取这一内存而不需要进行数据的拷贝,从而大大提高了效率 由于多个进程共享一段内存,因此也需要依靠某种同步机制,如互斥锁和信号量等 共享内存的特点 共享内存和其他进程通信方式对比图,进程直接读取内存区。 📷 共享内存的实现步骤 创建/打开共享内存 映射共享内存,即把指定的共享内存
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:
独立构建风格是软件架构设计中的一个概念,强调系统各个部分之间的独立性,以便于模块化、维护和扩展。这种风格通常在进程通信和事件驱动系统中表现得尤为明显。下面我将详细讲解这两个概念。
C++ 的八股文终于搞完了,前四篇文章字数分别是:32156、37814、31114、24098 个字,加起来一共 125,182个字,12W 字的八股文….如果还有没看过的,可以点击下面的链接去看看了。
学习如何利用管道机制、共享存储区机制进行进程间的通信,并加深对上述通信机制的理解。
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。
为了保护进程空间不被别的进程破坏或者干扰,Linux中的进程是相互独立的,也就是所谓的进程隔离。(而且一个进程的内存空间还被分为了用户空间和内核空间,二者也是相互隔离的。这里不做探讨)所以在Linux中,进程与进程之间是相互隔离的,而且进程中的用户和内核空间也是隔离的。
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
共享内存是进程间通信中最简单的方式之一。共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存,就如同 malloc() 函数向不同进程返回了指向同一个物理内存区域的指针。当一个进程改变了这块地址中的内容的时候,其它进程都会察觉到这个更改。
我们PHP中所使用的workman、swoole 或者其他语言当中的进行通信也是无非以上的几种方式
挺多概念的是吧,其实就说了一件事,Binder就是用来进程间通信的,是一种IPC方式。后面所有的解释都是Binder实际应用涉及到的内容。
共享内存是操作系统直接在物理内存上开辟一段空间作为进程间通信的缓冲区域, 与管道、消息队列等其他进程通信方式相比较,共享内存拥有更高的效率,原因是共享内存的设计是基于物理内存的地址直接进行操作的,这样相比其他方式的IPC省去了重重的系统调用,因此在很大程度上提高了其效率。
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。
说到共享内存,有过操作系统学习的童靴应该十分熟悉,往往聊到进程之间通信的4种方式时就能脱口而出(面试最常见的问题之一啊,哈哈哈~~):
早期的共享内存,着重于强调把同一片内存,map到多个进程的虚拟地址空间(在相应进程找到一个VMA区域),以便于CPU可以在各个进程访问到这片内存。
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
半双工,单向的 (一个管道要么只能读,要么只能写,数据的读/写是单向的,要想实现既能读又能写,就需要使用两个管道来完成)
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。
进程同步和通信是操作系统中的关键概念,它们在多进程或多线程环境中起着至关重要的作用。进程同步是指多个进程或线程之间按照一定的顺序执行,以避免竞争条件和不一致的结果。而进程通信则是指进程之间交换信息和共享资源的机制,使它们能够相互协作和协调工作。 进程同步和通信的重要性体现在以下几个方面:关面试中的应对能力和问题解决能力。
进程间通信(Interprocess communication,简称IPC)就是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。
Linux 已经提供了管道、消息队列、共享内存和 Socket 等 IPC 机制。那为什么 Android 还要提供 Binder 来实现 IPC 呢?主要是基于性能、稳定性和安全性几方面的原因。
由图可知程序会先由编译器编译成机器指令,运行之前先把程序放入内存,在内存中创建一个进程实体。一个进程实体(进程映像)由PCB、程序段、数据段组成。然后CPU从内存中取出指令,来运行程序。
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。
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