Linux进程间通信

进程间通信概述

进程通信有如下一些目的：

A、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字节之间

B、共享数据：多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立刻看到。

C、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（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。

D、资源共享：多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点，需要内核提供锁和同步机制。

E、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。

Linux进程间通信（IPC）以下以几部分发展而来：

早期UNIX进程间通信、基于SystemV进程间通信、基于Socket进程间通信和POSIX进程间通信。

UNIX进程间通信方式包括：管道、FIFO、信号。

SystemV进程间通信方式包括：SystemV消息队列、SystemV信号灯、SystemV共享内存、

POSIX进程间通信包括：posix消息队列、posix信号灯、posix共享内存。

Linux下进程通信的八种方法：管道(pipe)，命名管道(FIFO)，内存映射(mappedmemeory)，消息队列(messagequeue)，共享内存(sharedmemory)，信号量(semaphore)，信号(signal)，套接字(Socket)

(1)管道（pipe）：管道允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信；

(2)命名管道（FIFO）：类似于管道，但是它可以用于任何两个进程之间的通信，命名管道在文件系统中有对应的文件名。命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建；

(3)信号（signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接收进程有某种事情发生，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signal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即能实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数的功能);

(4)内存映射（mappedmemory）：内存映射允许任何多个进程间通信，每一个使用该机制的进程通过把一个共享的文件映射到自己的进程地址空间来实现它；

(5)消息队列（messagequeue）：消息队列是消息的连接表，包括POSIX消息对和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，管道只能成该无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点；

(6)信号量（semaphore）：信号量主要作为进程间以及同进程不同线程之间的同步手段；

(7)共享内存（sharedmemory）：它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。这是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。它往往与其他通信机制，如信号量结合使用，以达到进程间的同步及互斥；

(8)套接字（Socket）：它是更为通用的进程间通信机制，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他类UNIX系统上：Linux和SystemV的变种都支持套接字。