Linux程序間通訊 IPC

2022-01-11 13:43:54 字數 1886 閱讀 4835

linux下的程序通訊手段基本上是從unix平台上的程序通訊手段繼承而來的。

而對unix發展做出重大貢獻的兩大主力at&t的貝爾實驗室及bsd(加州大學伯克利分校的伯克利軟體發布中心)在程序間通訊方面的側重點有所不同。

前者對unix早期的程序間通訊手段進行了系統的改進和擴充,形成了「system v ipc」,通訊程序侷限在單個計算機內;

後者則跳過了該限制,形成了基於套介面(socket)的程序間通訊機制。

linux則把兩者繼承了下來,如圖示:

最初unix ipc包括:管道、fifo、訊號;

system v ipc包括:system v訊息佇列、system v訊號燈、system v共享記憶體區;

posix ipc包括: posix訊息佇列、posix訊號燈、posix共享記憶體區。

有兩點需要簡單說明一下:

1)由於unix版本的多樣性,電子電氣工程協會(ieee)開發了乙個獨立的unix標準,這個新的ansi unix標準被稱為計算機環境的可移植性作業系統介面(psoix)。

現有大部分unix和流行版本都是遵循posix標準的,而linux從一開始就遵循posix標準;

2)bsd並不是沒有涉足單機內的程序間通訊(socket本身就可以用於單機內的程序間通訊)。

事實上,很多unix版本的單機ipc留有bsd的痕跡,如4.4bsd支援的匿名記憶體對映、4.3+bsd對可靠訊號語義的實現等等。

圖一給出了linux 所支援的各種ipc手段,在本文接下來的討論中,為了避免概念上的混淆,在盡可能少提及unix的各個版本的情況下,所有問題的討論最終都會歸結到linux環境下的程序間通訊上來。

並且,對於linux所支援通訊手段的不同實現版本(如對於共享記憶體來說,有posix共享記憶體區以及system v共享記憶體區兩個實現版本),將主要介紹posix api。

管道(pipe):管道可用於具有親緣關係程序間的通訊.

fifo(有名管道):fifo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,它還允許無親緣關係程序間的通訊;

訊號(signal):訊號是比較複雜的通訊方式,用於通知接受程序有某種事件發生,除了用於程序間通訊外,程序還可以傳送訊號給程序本身;linux除了支援unix早期訊號語義函式signal外,還支援語義符合posix.1標準的訊號函式sigaction(實際上,該函式是基於bsd的,bsd為了實現可靠訊號機制,又能夠統一對外介面,用sigaction函式重新實現了signal函式);

訊息佇列:訊息佇列是訊息的鏈結表,包括posix訊息佇列system v訊息佇列。有足夠許可權的程序可以向佇列中新增訊息,被賦予讀許可權的程序則可以讀走佇列中的訊息。訊息佇列克服了訊號承載資訊量少,管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。

共享記憶體:使得多個程序可以訪問同一塊記憶體空間,是最快的可用ipc形式。是針對其他通訊機制執行效率較低而設計的。往往與其它通訊機制,如訊號量結合使用,來達到程序間的同步及互斥。

訊號量(semaphore):主要作為程序間以及同一程序不同執行緒之間的同步手段。

套介面(socket):更為一般的程序間通訊機制,可用於不同機器之間的程序間通訊。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的變種都支援套接字。

Linux程序間通訊(IPC)

程序通訊有例如以下一些目的 a 傳輸資料 乙個程序須要將它的資料傳送給還有乙個程序。傳送的資料量在乙個位元組到幾m位元組之間 b 共享資料 多個程序想要操作共享資料。乙個程序對共享資料的改動,別的程序應該立馬看到。c 通知事件 乙個程序須要向還有乙個或一組程序傳送訊息。通知它 它們 發生了某種事件 ...

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Linux程序間通訊 IPC 間比較

linux程序間通訊 ipc 方法主要有以下幾種 管道 fifo 共享記憶體 訊息佇列 訊號 1.管道中還有命名管道和非命名管道 即匿名管道 之分,非命名管道 即匿名管道 只能用於父子程序通訊,命名管道可用於非父子程序,命名管道就是fifo,管道是先進先出的通訊方式 2.訊息佇列是用於兩個程序之間的...