linux下關於IPC(進程間通信)


linux下進程間通信的主要幾種方式

  1. 管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用於具有親緣關系進程間的通信,有名管道克服了管道沒有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它還允許無親緣關系進程間的通信;
  2. 信號(Signal):信號是比較復雜的通信方式,用於通知接受進程有某種事件發生,除了用於進程間通信外,進程還可以發送信號給進程本身;linux除了支持Unix早期信號語義函數sigal外,還支持語義符合Posix.1標准的信號函數sigaction(實際上,該函數是基於BSD的,BSD為了實現可靠信號機制,又能夠統一對外接口,用sigaction函數重新實現了signal函數);
  3. 報文(Message)隊列(消息隊列):消息隊列是消息的鏈接表,包括Posix消息隊列system V消息隊列。有足夠權限的進程可以向隊列中添加消息,被賦予讀權限的進程則可以讀走隊列中的消息。消息隊列克服了信號承載信息量少,管道只能承載無格式字節流以及緩沖區大小受限等缺點。
  4. 共享內存:使得多個進程可以訪問同一塊內存空間,是最快的可用IPC形式。是針對其他通信機制運行效率較低而設計的。往往與其它通信機制,如信號量結合使用,來達到進程間的同步及互斥。
  5. 信號量(semaphore):主要作為進程間以及同一進程不同線程之間的同步手段。
  6. 套接口(Socket):更為一般的進程間通信機制,可用於不同機器之間的進程間通信。起初是由Unix系統的BSD分支開發出來的,但現在一般可以移植到其它類Unix系統上:Linux和System V的變種都支持套接字。

多線程和多進程的區別

  • 進程:程序執行的一次動態過程。
  • 線程:可執行代碼的分派單元。
  • 多進程:linux中,進程通過fork函數進行創建,創建的子進程會完全復制父進程的task_struct結構,並為子進程的堆棧分配物理頁。顯然,我可以簡單的將進程的創建理解為一次進程的復制。
  • 多線程:linux中,如果我們把進程比作是一條大河,那么將這條大河切分很多段的小段河流就可以認為是一個個的線程。在基於線程的多任務的環境中,所有進程有至少一個線程,但是它們可以具有多個任務。這意味着單個程序可以並發執行兩個或者多個任務,實現並發執行。
  • 多進程和多線程相比:首先,多進程會比多線程有更高的開銷,我們可以從大河的復制和大河的切分這個觀點上來了解。多進程在執行大量CPU密集型操作時優於多線程的。當然,由於多線程同屬於一個進程,所以他們之間直接共享內存和地址,但是對於多進程,就必須通過特定的方式進行數據傳遞。進程對於系統性能的提高理論上是沒有限制的,只要能有足夠強的CPU和內存,進程的創建是不受影響的。但是對於多線程,他對於系統性能的提升是有限度的,在達到某一限度值后,即使在創建線程,不僅不會提高性能,反而有可能會降低整個系統的性能,同時多線程的個數同樣也會給CPU調度帶來一些困擾。
  • 特性分析:

  • 優缺點分析:

 


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