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。
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。
函数原型:int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);
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。
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:
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。
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。
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。
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
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
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。
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。
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。
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。
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。
我们在Linux信号基础中已经说明,信号可以看作一种粗糙的进程间通信(IPC, interprocess communication)的方式,用以向进程封闭的内存空间传递信息。为了让进程间传递更多的信息量,我们需要其他的进程间通信方式。这些进程间通信方式可以分为两种: 管道(PIPE)机制。在Linux文本流中,我们提到可以使用管道将一个进程的输出和另一个进程的输入连接起来,从而利用文件操作API来管理进程间通信。在shell中,我们经常利用管道将多个进程连接在一起,从而让各个进程协作,实现复杂的功能。 传
Docker通过namespace(命名空间)实现资源隔离。Namespace是Linux系统提供的资源隔离机制,只有在同一个namespace下的进程可以互相联系,但无法感受外部进程的存在,从而实现资源隔离。
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。
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。
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。
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:
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。
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。
本文主要介绍进程间通信(IPC,Inter Process Communication)的一些方式,包括:
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?
顾名思义,共享内存就是允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存。共享内存是在两个正在运行的进程之间共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。进程可以将同一段共享内存连接到它们自己的地址空间中,所有进程都可以访问共享内存中的地址,就好像它们是由用C语言函数malloc分配的内存一样。而如果某个进程向共享内存写入数据,所做的改动将立即影响到可以访问同一段共享内存的任何其他进程。
Linux进程间通信 零、前言 一、进程间通信介绍 二、管道 1、匿名管道 2、命名管道 三、system V 1、共享内存概念及原理 2、共享内存使用接口介绍 1、共享内存资源的查看 2、共享内存的创建和释放 3、共享内存的链接与去连接 4、接口使用示例 3、共享内存与管道对比 4、消息队列/信号量 零、前言 本章主要讲解学习Linux中本系统下的进程间通信 一、进程间通信介绍 概念: 进程间通信简称IPC(Inter process communication),进程间通信就是在不同进程之间传播
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
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:
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
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(IPC,InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。
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: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)
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。
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。
进程能够单独运行并且完成一些任务,但是也经常免不了和其他进程传输数据或互相通知消息,即需要进行通信,本文将简单介绍一些进程之间相互通信的技术–进程间通信(InterProcess Communication,IPC)。由于篇幅有限,本文不会对每一种进行详细介绍。
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。
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。
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;
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
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:
https://mp.weixin.qq.com/s/mblyh6XrLj1bCwL0Evs-Vg
一位同学曾给我打比方:宿主机就好比一间大房子,docker把它成了N个小隔断。在这些小隔断之间,有独立的卫生间、小床、电视...
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
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;
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
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