【操作系统】聊聊进程间通信方式

作为操作系统软件治理的核心 进程，那么进程间通信的方式就非常重要，常见的比如管道、消息队列、共享内存、信号量、信号、Socket等。本篇主要简单介绍下

我们知道每个进程都有自己独立的用户空间，而内核空间是共享的。

管道

ps -ef | grep mysql 其中的 ｜ 就是一个管道符，只能进行单向传输数据。

mkfifo myPipe  创建一个管道
echo "hello" > myPipe   写入
cat < myPipe 读取
1
2
3

管道通信效率低，不适合进程间频繁的交换数据。
创建一个匿名管道，一个是管道的读取端描述符fd[0]，另一个是管道的写入端描述符fd[1]，只存在内存中。

管道就是内核里的一串缓存，写入的数据存储在内核中，另一个进程读取数据也是从内核中读取。只能在父子进程或者兄弟进程中使用。

消息队列

管道的通信方式效率比较低，管道不适合进程间频繁交换数据，消息队列可以解决这个问题。通过进程A写入消息队列后，B异步的进行读取。
但是消息队列本身是保存在内核中的消息链表中，主要有几点，消息的数据格式，消息序列化、反序列化等。

消息队列本身通信不及时，附件也有大小限制，并且不适合传输较大的文件，需要在内核态和用户态之间来回数据拷贝。这个比较耗费资源。而零拷贝本质就是为了减少这种开销。

共享内存

消息队列本身有内核态到用户态的开销，共享内存可以解决，不同的进程通过虚拟内存映射到不同的物理地址上，那么开通一块公共区域，进程时间可以通过直接访问，就可以减少这种开销，提升通信速度。

信号

我们知道 结束一个进程通过可以kill -9 pid，但是为什么就可以呢，其实就是通过信号给进程发送一个结束该进程的通知。
而ctrl+c sigint 终止进程 、ctrl+z 停止进程。

信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制

socket

以上介绍的其实只局限于本机进程通信，但是想要实现不同机器之间通信 可以使用socket套接字。主流的两种其实就是UDP和TCP。

这里简单说以下TCP的方式

1.客户端和服务端都进行创建socket
2.服务端调用bind，将绑定在IP和端口上
3.服务端调用listen，进行监听
4.服务端调用accept，等得客户端连接。
5.客户端调用connect 建立连接
6.客户端写入数据，服务端读取数据
7.断开连接，调用close，服务端读取到EOF，处理完毕后，服务端调用close，表示连接关闭。