進(jìn)程通信是指進(jìn)程之間的信息交換痛黎,其交換的信息量由一個(gè)狀態(tài)或數(shù)值到成千上萬(wàn)字節(jié)不等。
進(jìn)程間同步互斥操作由于交換信息量少被稱(chēng)為低級(jí)通信诅挑。本文主要介紹高級(jí)通信機(jī)制返帕,其可以歸結(jié)為三大類(lèi):
共享存儲(chǔ)器、消息傳遞厦瓢、管道通信提揍。
共享存儲(chǔ)器
相互通信的進(jìn)程共享某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者共享存儲(chǔ)區(qū),進(jìn)程通過(guò)這些共享空間進(jìn)行通信煮仇。進(jìn)一步劃分為:基于共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通信方式和基于共享存儲(chǔ)器的通信方式劳跃。
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1. 基于共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通信方式
要求進(jìn)程公用某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),借此實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的信息交換浙垫。例如刨仑,生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型中的有界緩沖區(qū)郑诺。操作系統(tǒng)只提供共享存儲(chǔ)器,其設(shè)置與處理交給程序員杉武。故辙诞,該方式是低效的,只適用于傳遞少量的數(shù)據(jù)轻抱。 -
2. 基于共享存儲(chǔ)器的通信方式
在存儲(chǔ)器中劃出一塊共享存儲(chǔ)區(qū)飞涂,諸進(jìn)程可以通過(guò)對(duì)共享數(shù)據(jù)區(qū)的讀或者寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,屬于高級(jí)通信祈搜。
消息傳遞
在消息傳遞系統(tǒng)中较店,進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交換是以格式化的消息(Message)為單位的。若通信的進(jìn)程之間不存在可直接訪問(wèn)的共享空間容燕,則必須利用操作系統(tǒng)提供的消息傳遞方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信梁呈。
進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)提供的發(fā)送消息和接收消息兩個(gè)原語(yǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,隱藏了通信細(xì)節(jié)蘸秘,簡(jiǎn)化通信程序編制的復(fù)雜性官卡,得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)一步劃分為:直接通信方式和間接通信方式醋虏。
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1. 直接通信方式
發(fā)送進(jìn)程直接把消息發(fā)送給接收進(jìn)程寻咒,并將它掛在接收進(jìn)程的消息緩沖隊(duì)列上,接收進(jìn)程從消息緩沖隊(duì)列中取得消息灰粮。 -
2. 間接通信方式
發(fā)送進(jìn)程把消息發(fā)送到共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)體中仔涩,接收進(jìn)程從中間實(shí)體中取得消息。這種中間實(shí)體一般稱(chēng)為信箱粘舟,這種通信方式又稱(chēng)為信箱通信方式熔脂。既可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信,又可以實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)通信柑肴。
信箱可以由操作系統(tǒng)創(chuàng)建也可以由用戶創(chuàng)建霞揉,創(chuàng)建者是信箱的擁有者。據(jù)此晰骑,信箱可以分為私有信箱适秩、公用信箱、共享信箱硕舆。
管道通信
所謂“管道”秽荞,是指用于連接一個(gè)讀進(jìn)程和一個(gè)寫(xiě)進(jìn)程以實(shí)現(xiàn)它們之間通信的一個(gè)共享文件,又名pipe文件抚官。
向管道(共享文件)提供輸入的發(fā)送進(jìn)程(即寫(xiě)進(jìn)程)扬跋,以字符流形式將大量的數(shù)據(jù)送入管道;而接收管道輸出的接收進(jìn)程(即讀進(jìn)程)凌节,則從管道中接收數(shù)據(jù)钦听。為了協(xié)調(diào)雙方的通信洒试,管道機(jī)制必須提供以下三方面的協(xié)調(diào)能力:
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1. 互斥
當(dāng)一個(gè)進(jìn)程對(duì)管道進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí),另一進(jìn)程必須等待朴上。 -
2. 共享
當(dāng)寫(xiě)(輸入)進(jìn)程將一定數(shù)量的數(shù)據(jù)(4KB)寫(xiě)入pipe垒棋,便去睡眠等待,直到讀(輸出)進(jìn)程將數(shù)據(jù)取走后痪宰,再將其喚醒叼架。當(dāng)讀進(jìn)程讀空pipe時(shí),也應(yīng)睡眠等待酵镜,直到寫(xiě)進(jìn)程將數(shù)據(jù)寫(xiě)入碉碉,再將其喚醒。 -
3. 確定對(duì)方是否存在
只有確認(rèn)對(duì)方存在淮韭,才能進(jìn)行通信。