進程間通訊概述

進程間通訊的目的：

• 數據傳輸：一個進程須要將它的數據發送給另外一個進程，發送的數據量在一個字節到幾兆字節之間。D1
• 共享數據：多個進程想要操做共享數據，一個進程對共享數據的修改，別的進程應該馬上看到。D2
• 通知事件：一個進程須要向另外一個或一組進程發送消息，通知它（它們）發生了某種事件（如進程終止時要通知父進程）。D3
• 資源共享：多個進程之間共享一樣的資源。爲了做到這一點，須要內核提供鎖和同步機制。D4
• 進程控制：有些進程但願徹底控制另外一個進程的執行（如Debug進程），此時控制進程但願可以攔截另外一個進程的全部陷入和異常，並可以及時知道它的狀態改變。D5

      進程經過與內核及其它進程之間的互相通訊來協調它們的行爲。Linux支持多種進程間通訊（IPC）機制，信號和管道是其中的兩種。除此以外，Linux還支持System V 的IPC機制（用首次出現的Unix版本命名）。

Linux進程間通訊的發展歷史概略：

        Linux下的進程通訊手段基本上是從Unix平臺上的進程通訊手段繼承而來的。而對Unix發展作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件發佈中心）在進程間通訊方面的側重點有所不一樣。前者對Unix早期的進程間通訊手段進行了系統的改進和擴充，造成了「system V IPC」，通訊進程侷限在單個計算機內；後者則跳過了該限制，造成了基於套接口（socket）的進程間通訊機制。Linux則把二者繼承了下來，如圖示：

早期UNIX進程間通訊：包括管道（Pipe）、命名管道（FIFO）、信號(signal)。

System V IPC：包括System V消息隊列（Message）、System V信號量（Semaphore）、System V共享內存(Shared Memory)。

POSIX IPC：包括POSIX消息隊列（Message）、POSIX信號量（Semaphore）、POSIX共享內存(Shared Memory)。

linux下進程間通訊的幾種主要手段簡介：

1. 管道（Pipe）及有名管道（named pipe）：管道可用於具備親緣關係進程間的通訊，有名管道克服了管道沒有名字的限制，所以，除具備管道所具備的功能外，它還容許無親緣關係進程間的通訊；
2. 信號（Signal）：信號是比較複雜的通訊方式，用於通知接受進程有某種事件發生，除了用於進程間通訊外，進程還能夠發送信號給進程自己；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標準的信號函數sigaction（實際上，該函數是基於BSD的，BSD爲了實現可靠信號機制，又可以統一對外接口，用sigaction函數從新實現了signal函數）；
3. 報文（Message）隊列（消息隊列）：消息隊列是消息的連接表，包括Posix消息隊列system V消息隊列。有足夠權限的進程能夠向隊列中添加消息，被賦予讀權限的進程則能夠讀走隊列中的消息。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衝區大小受限等缺點。
4. 共享內存：使得多個進程能夠訪問同一塊內存空間，是最快的可用IPC形式。是針對其餘通訊機制運行效率較低而設計的。每每與其它通訊機制，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）：主要做爲進程間以及同一進程不一樣線程之間的同步手段。
6. 套接口（Socket）：更爲通常的進程間通訊機制，可用於不一樣機器之間的進程間通訊。起初是由Unix系統的BSD分支開發出來的，但如今通常能夠移植到其它類Unix系統上：Linux和System V的變種都支持套接字。