【IT专家】进程间的五种通信方式介绍

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进程间通信

进程间通信

进程间通信一:【进程间通信简介】进程间通信(I P C)用于处理一个多进程系统中各个进程之间的协调。

所谓进程间通信就是指多个进程之间相互通信、交换信息的方法。

二:【进程间通信方法】一般分为七种:共享内存、信号量、管道、命名管道、消息队列、套接口、全双工管道。

三:【主要通信方法简介及实例】【1】共享内存:共享内存是l i n u x中最底层、最快速的通信机制,与信号量同属于系统V(S Y S T E M V=S Y S V)子系统进程间通信机制。

其原理是通过两个或多个进程共享同一块内存区域来实现进程间通信。

范例:v i t e s t w r i t e.c#i n c l u d e<s y s/i p c.h>#i n c l u d e<s y s/s h m.h>#i n c l u d e<s y s/t y p e s.h>#i n c l u d e<u n i s t d.h>t y p e d e f s t r u c t{c h a r n a m e[4];i n t a g e;m a i n(i n t a r g c,c h a r**a r g v){i n t s h m_i d,i;k e y_t k e y;c h a r t e m p;p e o p l e*p_m a p;c h a r*n a m e="/de v/s h m/m y s h m2";k e y=f t o k(n a m e,0);i f(k e y==-1)p e r r o r("f t o k e r r o r");s h m_i d=s h m g e t(k e y,4096,I P C_C R E A T);i f(s h m_i d==-1){p e r r o r("s h m g e t e r r o r");r e t u r n;}p_m a p=(p e o p l e*)s h m a t(s h m_i d,N U L L,0);t e m p='a';f o r(i=0;i<10;i++)t e m p+=1;m e m c p y((*(p_m a p+i)).n a m e,&t e m p,1);(*(p_m a p+i)).a g e=20+i;}i f(s h m d t(p_m a p)==-1)p e r r o r("d e t a c h e r r o r");}V i t e s t r e a d.c#i n c l u d e<s y s/i p c.h>#i n c l u d e<s y s/s h m.h>#i n c l u d e<s y s/t y p e s.h>#i n c l u d e<u n i s t d.h>t y p e d e f s t r u c t{c h a r n a m e[4];i n t a g e;}p e o p l e;m a i n(i n t a r g c,c h a r**a r g v){i n t s h m_i d,i;k e y_t k e y;p e o p l e*p_m a p;c h a r*n a m e="/de v/s h m/m y s h m2";k e y=f t o k(n a m e,0);i f(k e y==-1)p e r r o r("f t o k e r r o r");s h m_i d=s h m g e t(k e y,4096,I P C_C R E A T);i f(s h m_i d==-1){p e r r o r("s h m g e t e r r o r");r e t u r n;}p_m a p=(p e o p l e*)s h m a t(s h m_i d,N U L L,0);f o r(i=0;i<10;i++){p r i n t f("n a m e:%s\n",(*(p_m a p+i)).n a m e);p r i n t f("a g e%d\n",(*(p_m a p+i)).a g e);}i f(s h m d t(p_m a p)==-1)p e r r o r("d e t a c h e r r o r");}testwrite.c创建一个系统V共享内存区,并在其中写入格式化数据;testread.c访问同一个系统V共享内存区,读出其中的格式化数据。

Windows进程间各种通信方式浅谈

Windows进程间各种通信方式浅谈

Windows进程间各种通信方式浅谈1、Windows进程间通信的各种方法进程是装入内存并准备执行的程序,每个进程都有私有的虚拟地址空间,由代码、数据以及它可利用的系统资源(如文件、管道等)组成。

多进程/多线程是Windows操作系统的一个基本特征。

Microsoft Win32应用编程接口(Application Programming Interface, API) 提供了大量支持应用程序间数据共享和交换的机制,这些机制行使的活动称为进程间通信(InterProcess Communication, IPC),进程通信就是指不同进程间进行数据共享和数据交换。

正因为使用Win32 API进行进程通信方式有多种,如何选择恰当的通信方式就成为应用开发中的一个重要问题,下面本文将对Win32中进程通信的几种方法加以分析和比较。

2、进程通信方法2.1 文件映射文件映射(Memory-Mapped Files)能使进程把文件内容当作进程地址区间一块内存那样来对待。

因此,进程不必使用文件I/O操作,只需简单的指针操作就可读取和修改文件的内容。

Win32 API允许多个进程访问同一文件映射对象,各个进程在它自己的地址空间里接收内存的指针。

通过使用这些指针,不同进程就可以读或修改文件的内容,实现了对文件中数据的共享。

应用程序有三种方法来使多个进程共享一个文件映射对象。

(1)继承:第一个进程建立文件映射对象,它的子进程继承该对象的句柄。

(2)命名文件映射:第一个进程在建立文件映射对象时可以给该对象指定一个名字(可与文件名不同)。

第二个进程可通过这个名字打开此文件映射对象。

另外,第一个进程也可以通过一些其它IPC机制(有名管道、邮件槽等)把名字传给第二个进程。

(3)句柄复制:第一个进程建立文件映射对象,然后通过其它IPC机制(有名管道、邮件槽等)把对象句柄传递给第二个进程。

第二个进程复制该句柄就取得对该文件映射对象的访问权限。

操作系统的进程间通信与同步机制

操作系统的进程间通信与同步机制

操作系统的进程间通信与同步机制操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,负责管理和协调计算机硬件和软件资源的使用。

在多道程序设计环境下,操作系统需要管理多个同时运行的进程,而进程间的通信和同步是操作系统中的重要任务之一。

本文将探讨操作系统中的进程间通信和同步机制的基本概念、原理和应用。

一、进程间通信(Inter-process Communication,IPC)进程间通信是指不同进程之间交换信息的机制。

在操作系统中,进程间通信是实现进程协作和数据共享的基础。

常见的进程间通信方式包括管道、消息队列、信号量、共享内存等。

1. 管道(Pipe)管道是一种半双工的通信方式,将一个进程的输出连接到另一个进程的输入,实现进程之间的单向通信。

管道分为有名管道和无名管道,有名管道可以在不同进程之间共享,而无名管道只能在具有父子关系的进程之间使用。

2. 消息队列(Message Queue)消息队列是一种可以在不相关进程之间传递数据的通信机制,它通过将消息放入队列中,实现进程之间的异步通信。

消息队列可以实现进程之间的解耦,提高系统的可维护性和灵活性。

3. 信号量(Semaphore)信号量是一种用于进程间同步与互斥的机制,它可以用来解决临界区问题和进程同步问题。

信号量可以用来控制资源的访问顺序,避免竞争条件和死锁等问题。

4. 共享内存(Shared Memory)共享内存是一种高效的进程间通信方式,它允许多个进程直接访问同一块内存区域,从而实现数据的共享。

共享内存可以提高进程间通信的性能,但需要合理控制访问权限,防止数据的冲突和错误。

二、进程间同步(Process Synchronization)进程间同步是指多个进程之间按照特定的顺序执行,保证数据的一致性和正确性。

在多进程环境下,进程之间的并发执行可能导致竞争条件、死锁和资源冲突等问题,进程间同步机制可以解决这些问题。

1. 互斥锁(Mutex)互斥锁是一种二进制的同步机制,用于保护临界区,避免多个进程同时访问共享资源。

进程间通信的几种方法 临界区

进程间通信的几种方法 临界区

进程间通信的几种方法临界区进程间通信是指不同进程之间进行数据交换和共享的方法,是实现进程间协作的重要手段。

在多进程并发执行的环境中,进程间通信的机制可以确保进程之间的数据传输和共享的正确性和一致性。

在本文中,我们将重点介绍进程间通信中的一种常用方法——临界区。

临界区是指一段代码,在同一时间内只允许一个进程或线程访问,用于保护共享资源的一致性。

在多进程或多线程的环境中,如果多个进程同时访问共享资源,就会导致数据的不一致性和冲突。

通过使用临界区,我们可以确保在同一时间内只有一个进程可以进入临界区,从而避免数据的竞争和冲突。

实现临界区的方法有多种,下面我们将介绍几种常见的方法。

1. 互斥锁(Mutex)互斥锁是一种最基本的临界区实现方法。

它使用一个标志位来表示当前是否有其他进程正在访问临界区,如果有,当前进程就需要等待。

当其他进程释放锁后,当前进程才能获得锁,并进入临界区执行相应的操作。

互斥锁可以保证在同一时间只有一个进程进入临界区,从而避免数据冲突。

2. 信号量(Semaphore)信号量是一种用于进程间同步的对象。

它可以用来控制对临界区的访问,通过对信号量的P操作和V操作来实现对临界区的保护。

当一个进程要进入临界区时,先对信号量进行P操作,如果信号量的值大于0,表示当前没有其他进程在访问临界区,当前进程可以进入临界区;如果信号量的值为0,表示当前已有其他进程在访问临界区,当前进程需要等待。

当一个进程退出临界区时,对信号量进行V操作,表示临界区已空闲,其他进程可以进入。

3. 事件(Event)事件是一种进程间通信的机制,用于实现进程间的同步和通知。

它可以用来控制对临界区的访问。

当一个进程要进入临界区时,先等待事件的触发,如果事件被触发,表示当前没有其他进程在访问临界区,当前进程可以进入临界区;如果事件未被触发,表示当前已有其他进程在访问临界区,当前进程需要等待。

当一个进程退出临界区时,触发事件,表示临界区已空闲,其他进程可以进入。

linux下进程通信的八种方法

linux下进程通信的八种方法

linux下进程通信的八种方法在Linux下,有多种方法可以实现进程间的通信。

以下是八种常用的进程通信方法:
1. 管道(Pipe):管道是一种半双工通信方式,可用于具有亲缘关系的父子进程之间进行通信。

2. 命名管道(Named Pipe):命名管道也称为FIFO(First In, First Out),它可以在无亲缘关系的进程之间进行通信。

3. 信号(Signal):进程通过发送信号给其他进程来进行通信,例如,某些特定事件发生时,一个进程可以向另一个进程发送一个信号。

4. 消息队列(Message Queue):进程可以通过消息队列发送和接收消息,消息队列提供了一种先进先出的消息传递机制。

5. 共享内存(Shared Memory):多个进程可以共享同一块内存区域,进程可以直接读写该内存区域来进行通信。

6. 信号量(Semaphore):信号量用于进程间的互斥和同步,可以控制对共享资源的访问。

7. 套接字(Socket):套接字是一种网络编程中常用的通信机制,在本地主机或网络上不同主机的进程之间进行通信。

8. 文件锁(File Locking):进程可以使用文件锁来实现对某个文件或资源的独占访问。

操作系统的进程间通信与同步

操作系统的进程间通信与同步

操作系统的进程间通信与同步进程是计算机系统中的基本执行单位,当多个进程同时运行时,它们之间需要进行通信和同步,以保证数据的正确性和系统的稳定性。

在操作系统中,进程间通信与同步是非常重要的概念和技术,本文将对其进行深入探讨。

一、进程间通信的概念进程间通信(Inter-Process Communication,简称IPC)是指进程之间交换数据和信息的机制和技术。

在现代操作系统中,进程往往是相互独立的,拥有自己的地址空间和资源,它们之间要进行数据传输、共享资源和协同工作,就需要使用进程间通信来实现。

进程间通信的目的是使进程能够共享数据、进行信息交换,并能够相互协调工作,以达到系统整体的高效和稳定。

二、进程间通信的方式在操作系统中,常见的进程间通信方式包括管道、消息队列、共享内存和信号量等。

1. 管道(Pipe):管道是最基本的进程间通信方式之一,它是一种半双工的通信方式,具有先进先出的特点。

在管道中,一个进程作为数据的生产者,而另一个进程则作为数据的消费者。

管道可以实现单向数据流的传输,一般用于父子进程或者兄弟进程之间的通信。

2. 消息队列(Message Queue):消息队列是一种可以实现进程间异步通信的机制,它的通信方式基于消息缓冲区。

发送方将消息放入消息队列中,而接收方则从消息队列中读取消息。

消息队列可以实现多对多的进程间通信,并且具有消息的缓冲和异步通信的优势。

3. 共享内存(Shared Memory):共享内存是一种高效的进程间通信方式,它允许多个进程共享同一块物理内存。

在共享内存中,多个进程可以直接读写共享的内存区域,从而实现数据的共享和同步。

共享内存适用于需要频繁读写共享数据的进程间通信场景。

4. 信号量(Semaphore):信号量是一种用于进程间同步和互斥的机制,它可以控制对共享资源的访问。

通过对信号量进行加锁和解锁操作,多个进程可以实现对资源的互斥访问,从而避免竞争和冲突。

信号量在进程同步和互斥中起到了重要的作用。

进程通信

进程通信
进程可在任何时刻向另一个正在执行的进程 发送消息;一个正在执行的进程也可在任何 时刻向正在执行的另一个进程请求消息
一个进程在某一时刻的执行依赖于另一 进程的消息或等待其他进程对发出消息的回 答,那么,消息传递机制紧密地与进程的阻 塞和释放相联系
进程通信
直接通信
• 发送或接收消息的进程必须指出信件 发给谁或从谁那里接收消息-直接通 信
–发送者和接收者双方必须能够知道对方 是否存在,如果对方已经不存在,就没 有必要再发送信息
进程通信
–管道长度有限,发送信息和接收信息之 间要实现正确的同步关系,当写进程把 一定数量的数据写入pipe,就去睡眠等 待,直到读进程取走数据后,把它唤醒 。写进程Fra bibliotek共享 文件
读进程
进程通信
4. 消息传递通信的实现方法 采用消息传递机制后,一个正在执行的
kernel
1 向系统申请共享存储 区中的一个分区
2 指定该分区的关键字 3 申请者将申请到的共
享分区挂到本进程上 4 读写该公用存储分区
进程通信
3. 共享文件(shared file)通信机制
– 管道(pipeline)是连接读写进程 的一个特殊文件,允许进程按先 进先出方式传送数据,也能使进程 同步执行操作。
进程通信
2020年7月24日星期五
进程通信
• 进程同步是一种进程通信,通过修改 信号量,进程之间可建立起联系,相 互协调运行和协同工作
• 进程协同工作时,需要互相交换信息 ,有些情况下进程间交换的少量信息 ,有些情况下进程间交换大批数据。
• 进程之间互相交换信息的工作称为进 程通信IPC(InterProcess Communication)
一对多关系:允许一个发送进程与多个接收进 程交互,使发送进程用广播的形式,发送消息 ;

深入理解操作系统中的进程间通信机制

深入理解操作系统中的进程间通信机制

深入理解操作系统中的进程间通信机制进程间通信(Inter-Process Communication,IPC)是操作系统中实现不同进程之间数据传输、共享资源、协同工作的一种机制。

在多进程环境下,各个进程相互独立运行,因此需要一种机制来实现它们之间的通信与协调。

本文将深入探讨进程间通信的概念、分类以及常用的实现方式。

一、进程间通信的概念进程间通信是指在操作系统中,不同进程之间通过一定的方法来交换数据和信息的过程。

它是为了满足进程之间资源共享、信息传递、任务协作等需求而设计的。

通过进程间通信,进程可以相互发送数据、接收数据,实现数据共享、同步、互斥等功能。

二、进程间通信的分类根据通信时是否需要借助操作系统来实现,进程间通信可以分为以下两类:1.隐式通信隐式通信是指不需要借助操作系统提供的特殊通信机制,而是通过共享的文件、数据库、内存等资源来实现进程之间的数据交换。

这种通信方式通常适合于处于同一主机上的进程通信,无需操作系统进行干预。

2.显式通信显式通信是指需要借助操作系统提供的通信机制来实现进程间通信。

其中常见的通信机制包括管道、消息队列、信号量、共享内存等。

这些通信机制是操作系统提供的API,用于实现进程间数据传输和共享资源。

三、常用的进程间通信方式在显式通信中,有多种方式可以实现进程间通信。

下面介绍几种常用的方式:1.管道(Pipe)管道是一种半双工的通信方式,用于在两个进程之间传递数据。

它基于文件描述符实现,包括有名管道和无名管道。

有名管道可以在不相关的进程之间进行通信,而无名管道仅用于相关进程之间的通信。

2.消息队列(Message Queue)消息队列是一种可以在不同进程间传递、保存消息的机制。

它采用先进先出的方式,保证消息的有序发送和接收。

通过消息队列,进程可以发送和接收各种类型的消息,实现数据传递和同步。

3.信号量(Semaphore)信号量是一种用于进程间同步和互斥的机制。

它通常用于解决多个进程之间对共享资源的访问问题。

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进程间的五种通信方式介绍
进程间通信(IPC,InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。

 IPC的方式通常有管道(包括无名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。

其中Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。

 以Linux中的C语言编程为例。

 一、管道管道,通常指无名管道,是UNIX 系统IPC最古老的形式。

 1、特点:它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。

 它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。

 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。

 一、管道管道,通常指无名管道,是UNIX 系统IPC最古老的形式。

 1、特点:它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。

 它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。

 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。

2、原型:1 #include unistd.h 2 int pipe(int fd[2]); // 返回值:若成功返回0,失败返回-1 当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符:fd[0]为读而打开,fd[1]为写而打开。

如下图:。

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