chap3.5 进程通信_2013

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c++进程间通信的原理

c++进程间通信的原理

c++进程间通信的原理C++进程间通信是指不同进程之间进行数据交换和共享的过程。

在C++中,进程间通信可以通过多种方式实现,包括管道、共享内存、消息队列、套接字等。

每种方式都有其独特的原理和适用场景。

首先,让我们来谈谈管道。

管道是一种最基本的进程间通信方式,它允许一个进程将输出直接发送到另一个进程的输入。

在C++中,可以使用标准库中的`pipe`函数来创建匿名管道,或者使用`popen`函数来创建一个管道并执行另一个程序。

管道的原理是利用操作系统提供的内核缓冲区来传输数据,其中一个进程将数据写入管道,另一个进程则从管道中读取数据。

其次,共享内存是另一种常见的进程间通信方式。

它允许多个进程访问同一块内存区域,从而实现数据共享。

在C++中,可以使用`shmget`和`shmat`函数来创建和附加共享内存段。

共享内存的原理是通过操作系统管理的共享内存区域来实现数据的共享和传输,进程可以直接读写这块内存区域中的数据。

此外,消息队列也是一种常用的进程间通信方式。

它允许进程通过在队列中发送和接收消息来进行通信。

在C++中,可以使用`msgget`、`msgsnd`和`msgrcv`函数来创建消息队列并发送接收消息。

消息队列的原理是通过操作系统维护的消息队列来实现进程之间的异步通信,进程可以将消息发送到队列中,另一个进程则可以从队列中接收消息。

最后,套接字是一种用于网络通信的通用接口,也可以用于进程间通信。

在C++中,可以使用`socket`、`bind`、`listen`和`accept`等函数来创建套接字并进行通信。

套接字的原理是通过网络协议来实现进程间的通信,不仅可以在同一台机器上的进程间通信,还可以在不同机器上的进程间通信。

总的来说,C++进程间通信的原理涉及操作系统提供的各种机制,包括管道、共享内存、消息队列和套接字。

不同的通信方式有不同的适用场景和特点,开发者可以根据具体的需求选择合适的方式来实现进程间通信。

进程通信的几种方法

进程通信的几种方法

进程通信的几种方法进程通信是指在操作系统中,不同的进程之间进行数据交换和信息传递的过程。

在现代操作系统中,进程通信是非常重要的,因为多个进程之间的协作可以提高系统的性能和效率。

本文将介绍几种常见的进程通信方法。

1.管道通信管道通信是一种单向、半双工的通信方式,通过创建一个管道,将一个进程的输出连接到另一个进程的输入,从而实现数据的传输。

管道通信一般用于具有父子关系的进程之间或者具有共同祖先的进程之间。

2.消息队列通信消息队列通信是一种通过操作系统内核来传递消息的机制。

进程可以将消息发送到消息队列,其他进程则可以从消息队列中接收消息。

消息队列通信具有高效、可靠、灵活等特点,常用于进程之间传递数据量较大的情况。

3.共享内存通信共享内存通信是一种进程间共享内存区域的方式。

多个进程可以访问同一块内存区域,从而实现数据的共享。

共享内存通信的优点是速度快,因为进程之间不需要进行数据的复制,但是需要进程之间进行同步和互斥操作,以避免数据的冲突。

4.信号量通信信号量通信是一种通过操作系统提供的信号量机制来实现进程间同步和互斥的方式。

进程可以通过信号量来进行互斥操作,以确保共享资源的安全访问。

信号量通信常用于进程之间共享资源的管理和同步。

5.套接字通信套接字通信是一种通过网络进行进程通信的方式,常用于不同主机之间的进程通信。

套接字通信可以通过TCP或UDP协议来实现,具有跨平台、可靠性高等特点。

总结起来,进程通信是操作系统中非常重要的一部分,不同的进程之间可以通过各种方式进行数据的交换和信息的传递。

管道通信、消息队列通信、共享内存通信、信号量通信和套接字通信是常见的几种进程通信方法。

不同的通信方法适用于不同的场景,开发人员需要根据具体需求选择合适的通信方式。

进程通信的正确使用可以提高系统的性能和效率,确保系统的稳定运行。

进程间通信的几种方法

进程间通信的几种方法

进程间通信的几种方法进程间通信是计算机系统中一种非常常见的需求,它允许多个进程在不同的地址空间中共享资源,实现信息的共享以及通信。

在计算机系统中,进程间通信的方法会根据使用的网络类型以及网络的连接有所不同。

对于进程间通信的方法,一般可以分为以下几种:(一)共享内存共享内存是一种最简单的进程间通信的方式,也是当今使用最为普遍的进程间通信方法。

在此方法中,多个进程可以访问共享内存区域,这样它们就可以直接在内存中进行通信,而且支持多个进程同时读取和写入内存中的数据,能满足多样化的通信需求,从而提高了系统的效率。

但是,由于这种方法不能实现两个进程之间的“双向”通信,因此它只能适用于一些特定的应用场景,而不能满足一般的进程间通信需求。

(二)消息传递消息传递是进程之间通信的常见方法,它允许两个进程之间进行双向通信,同时还能可靠地传输数据。

在消息传递中,多个进程可以通过将自己的传输内容发送到指定的消息服务器来实现进程间通信。

消息服务器会将这些内容发送到另一个进程,以便双方进行通信。

简单的消息传递本质上是一种客户端/服务器架构,而处理多个进程之间的通信时,可以使用一种名为“发布/订阅”的模型。

在这种模型中,发送者会将消息(即发布)发布到消息服务器上,而接收者(即订阅)可以订阅消息服务器上的那些发布消息。

(三)管道(PIPES)管道是另一种常用的进程间通信模式,它可以实现进程间的双向通信。

在管道模式中,多个进程共享一个双向管道,它们可以在这个双向管道上进行双向通信,也就是说,管道的一端可以用来发送数据,另一端可以用来接收数据。

与消息传递不同,管道不需要使用额外的服务器,因此它可以更快地传输数据,但是它也有很大的局限性,无法跨越网络,仅限于同一台机器上的多个进程之间的通信。

(四)信号量信号量是一种重要的进程间通信机制,它可以用来实现同步和互斥操作,使多个进程都能够按照规定的方式来完成工作,从而实现协作和通信。

信号量原理是通过一个数值来控制多个进程对共享资源的访问,当这个数值为正时,它允许多个进程访问共享资源,当这个数值为0时,它就不允许多个进程访问共享资源。

详解linux进程间通信-消息队列

详解linux进程间通信-消息队列

详解linux进程间通信-消息队列前⾔:前⾯讨论了信号、管道的进程间通信⽅式,接下来将讨论消息队列。

⼀、系统V IPC 三种系统V IPC:消息队列、信号量以及共享内存(共享存储器)之间有很多相似之处。

每个内核中的 I P C结构(消息队列、信号量或共享存储段)都⽤⼀个⾮负整数的标识符( i d e n t i f i e r )加以引⽤。

⽆论何时创建I P C结构(调⽤m s g g e t、 s e m g e t或s h m g e t) ,都应指定⼀个关键字(k e y),关键字的数据类型由系统规定为 k e y _ t,通常在头⽂件< s y s / t y p e s . h >中被规定为长整型。

关键字由内核变换成标识符。

以上简单介绍了IPC,对接下来介绍的消息队列、信号量和共享内存有助于理解。

⼆、消息队列 1、简介 消息队列是消息的链接表 ,存放在内核中并由消息队列标识符标识。

我们将称消息队列为“队列”,其标识符为“队列 I D”。

m s g g e t⽤于创建⼀个新队列或打开⼀个现存的队列。

m s g s n d⽤于将新消息添加到队列尾端。

每个消息包含⼀个正长整型类型字段,⼀个⾮负长度以及实际数据字节(对应于长度),所有这些都在将消息添加到队列时,传送给 m s g s n d。

m s g r c v⽤于从队列中取消息。

我们并不⼀定要以先进先出次序取消息,也可以按消息的类型字段取消息。

2、函数介绍ftok函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);//“/home/linux” , 'a'功能:⽣成⼀个key(键值)msgget函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int msgflg);功能:创建或取得⼀个消息队列对象返回:消息队列对象的id 同⼀个key得到同⼀个对象格式:msgget(key,flag|mode);flag:可以是0或者IPC_CREAT(不存在就创建)mode:同⽂件权限⼀样msgsnd函数int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);功能:将msgp消息写⼊标识为msgid的消息队列msgp:struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */消息的类型必须>0char mtext[1]; /* message data */长度随意};msgsz:要发送的消息的⼤⼩不包括消息的类型占⽤的4个字节msgflg:如果是0 当消息队列为满 msgsnd会阻塞如果是IPC_NOWAIT 当消息队列为满时不阻塞⽴即返回返回值:成功返回id 失败返回-1msgrcv函数ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);功能:从标识符为msgid的消息队列⾥接收⼀个指定类型的消息并存储于msgp中读取后把消息从消息队列中删除msgtyp:为 0 表⽰⽆论什么类型都可以接收msgp:存放消息的结构体msgsz:要接收的消息的⼤⼩不包含消息类型占⽤的4字节msgflg:如果是0 标识如果没有指定类型的消息就⼀直等待如果是IPC_NOWAIT 则表⽰不等待msgctl函数int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);//删除消息队列对象 程序2-2将简单演⽰消息队列: --- snd.c ---#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;}Msg;int main(){key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|O_WRONLY|0777);if(msgid<0){perror("msgget error!");exit(-1);}Msg m;puts("please input your type name age:");scanf("%ld%s%d",&m.type,,&m.age);msgsnd(msgid,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0);return0;} --- rcv.c ---#include "my.h"typedef struct{long type;char name[20];int age;}Msg;int main(){key_t key = ftok("/home/liudw",'6');printf("key:%x\n",key);int msgid = msgget(key,O_RDONLY);if(msgid<0){perror("msgget error!");exit(-1);}Msg rcv;long type;puts("please input type you want!");scanf("%ld",&type);msgrcv(msgid,&rcv,sizeof(rcv)-sizeof(type),type,0);printf("rcv--name:%s age:%d\n",,rcv.age);msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);return0;} 运⾏演⽰: 三、详解ftok函数 ftok根据路径名,提取⽂件信息,再根据这些⽂件信息及project ID合成key,该路径可以随便设置。

操作系统ch3.5进程通信

操作系统ch3.5进程通信

UNIX系统信号分成以下几类(2)
•与进程终端交互相关的信号SIGINT、
SIGQUT等,如进程挂断终端、用户 按delete键或break健。 • 用户进程发信号SIGTERM、SIGALRM、 SIGUSR1、SIGUS2等,如进程向另 一进程发一个信号、要求报警; •跟踪进程执行的信号SIGTRAP等。
进程通信概念(2)
• 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)。
进程间通信的方式(1)
• 信号(signal)通信机制; • 共 享 存 储 区 (shared memory) 通信机制; • 共 享 文 件 (shared file) 通 信 机制; • 消 息 传 递 (message passing) 通信机制。
• • • • • • • • • • • • •
父子进程通过管道传送信息 main( ) 的一个例子(2) {
char inbuf[MSGSIZE]; int p[2],j,pid; if(pipe(p)<0) { perror(“pipe call”); exit(1);
} /*open pipe*/
间接通信(6)
• procedure send(varB:box,M:message) • var I:integer; • begin • if B.count=B.size then W(B.s1); • i:=B.count+1; • B.letter[i]:=M; • B.coumt:=I; • R(B.S2) • end;{send}

Linux_进程之间的通信

Linux_进程之间的通信

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 2184 root 20 0 64220 4812 3908 R 6.7 0.2 0:00.01 top
1 root 20 0 178784 13560 8556 S 0.0 0.7 0:04.24 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 kthreadd 3 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_gp 4 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_par_gp 5 root 20 0 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.69 kworker/0:0-xfs-cil/dm-0 6 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H-kblockd ...............
//此处的load average就表示负载平均值,这三个值代表最近1、5和15分钟的负载情况。
[root@localhost ~]# top top - 09:26:24 up 23 min, 4 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00 Tasks: 219 total, 1 running, 218 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.2 hi, 0.2 si, 0.0 st MiB Mem : 1965.1 total, 1405.6 free, 260.4 used, 299.1 buff/cache MiB Swap: 2096.0 total, 2096.0 free, 0.0 used. 1545.0 avail Mem

Python中的进程间通信

Python中的进程间通信

Python中的进程间通信进程间通信(IPC,Inter-Process Communication)是一种进程之间传递数据和消息的方式。

在操作系统中,进程是程序在运行时分配给它的内存空间和系统资源的实例。

不同的进程可能运行在不同的计算机上或者同一台计算机上的不同CPU中。

进程间通信是实现多个进程相互合作完成任务的必要手段之一。

进程间通信的方式可以分为多种,包括管道、消息队列、共享内存、信号量等。

Python通过提供不同的模块实现了这些方式,使得进程可以在Python中相互通信,完成不同的任务,实现高效的协作。

1.管道(Pipe)管道是在两个进程之间建立的一条通信通道,可以进行双向通信。

通常情况下,一个进程的输出被重定向到管道中,另一个进程则从管道中读取输入。

在Python中可以使用os模块的pipe()方法来建立管道。

示例代码:```pythonimport ospipe = os.pipe()pid = os.fork()if pid == 0:#子进程从管道中读取数据os.close(pipe[1])data = os.read(pipe[0], 1024)print(f"子进程读取到的数据:{data}") os._exit(0)else:#父进程向管道中写入数据os.close(pipe[0])os.write(pipe[1], b"Hello, Pipe!")os.wait()```在上面的代码中,我们先调用了pipe()方法创建了一个管道,然后使用fork()方法创建了一个子进程。

子进程从管道中读取数据,父进程则向管道中写入数据,最终等待子进程结束。

2.消息队列(Message Queue)消息队列是一种进程间通信机制,可以在不同的进程之间传递消息。

消息队列通常是先进先出的,每个消息都有一个标识符来标记其类型。

在Python中可以使用sysv_ipc模块来使用消息队列。

windows进程间通信的几种方法

windows进程间通信的几种方法

windows进程间通信的几种方法(实用版4篇)目录(篇1)1.引言2.Windows进程间通信概述3.管道通信4.共享内存通信5.消息队列通信6.套接字通信7.结论正文(篇1)一、引言Windows操作系统以其强大的功能和灵活性,吸引了众多用户。

在Windows平台上,进程间通信(IPC)是实现应用程序之间数据交换和协作的关键。

本文将介绍几种常用的Windows进程间通信方法。

二、Windows进程间通信概述Windows进程间通信是指不同进程之间通过某种机制实现数据交换。

它允许应用程序在不同的线程或进程之间传递信息,从而实现协同工作。

在Windows平台上,有多种进程间通信机制可供选择,包括管道、共享内存、消息队列和套接字等。

三、管道通信1.概述:管道是一种用于不同进程之间数据交换的同步机制。

它提供了一种单向数据流,可实现父子进程之间的通信。

2.创建:使用CreateNamedPipe函数创建命名管道或使用CreatePipe函数创建匿名管道。

3.读取/写入:使用ReadFile和WriteFile函数进行数据的读取和写入。

4.关闭:使用CloseHandle函数关闭管道句柄。

四、共享内存通信1.概述:共享内存允许多个进程访问同一块内存区域,从而实现数据共享和快速数据访问。

2.创建:使用CreateFileMapping函数创建共享内存映射。

3.读取/写入:使用MapViewOfFile函数将共享内存映射到进程的地址空间,并进行数据的读取和写入。

4.同步:使用原子操作或信号量进行数据的同步和互斥访问。

五、消息队列通信1.概述:消息队列允许不同进程之间传递消息,实现异步通信。

它可以实现消息的批量发送和接收,适用于高并发的消息传递场景。

2.创建:使用CreateMailslot函数创建消息队列。

3.发送/接收:使用SendMessage函数发送消息,使用SendMessage 函数的异步版本接收消息。

进程通信-SendMessage使用方法

进程通信-SendMessage使用方法

进程通信-SendMessage使⽤⽅法进程通信-SendMessage的使⽤⽅法⽤过SendMessage进⾏进程通信的同学都知道,这个函数⼀般都搭配FindWindow使⽤。

通过FindWindow查找进程句柄,然后使⽤SendMessage 向这个句柄发送信息。

这接⼝使⽤起来⽐较简单,但是当初也是费了好⼤的劲,只为⽤作记录。

第⼀步:设计⽤户界⾯⽤户界⾯需要有⼀下⼏个元素,设置本地的窗⼝名称,⽬标的窗⼝名称,发送数据,以及接受数据。

第⼆步:引⽤接⼝//Win32 API函数[DllImport("User32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]private static extern int SendMessage(int hWnd, int Msg, int wParam, ref COPYDATASTRUCT lParam);[DllImport("User32.dll", EntryPoint = "FindWindow")]private static extern int FindWindow(string lpClassName, string lpWindowName);const int WM_COPYDATA = 0x004A;public struct COPYDATASTRUCT{public IntPtr dwData;public int cbData;[MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)]public string lpData;}当初做的时候,将WM_COPYDATA 改为其他值,像c++ ⼀样,我只需要通过消息定义为WM_USER+1 即可向该消息发送数据。

但是做的时候,发现不对,刚接触c# 不知道是我哪⾥理解不对还是怎么。

android跨进程通讯原理

android跨进程通讯原理

android跨进程通讯原理Android跨进程通信(Inter-Process Communication,IPC)是指在Android系统中,不同进程间进行数据交流和资源共享的机制。

Android提供了多种跨进程通信方式,包括使用Binder、AIDL(Android Interface Definition Language)和Messenger等。

其中最常用的方式是使用Binder机制。

Binder是一种高性能的进程间通信机制,用于实现跨进程通信。

其原理如下:1. Binder驱动:Binder驱动是位于内核空间的核心组件,负责进行进程间通信的一系列操作,包括创建Binder进程间通信的相关数据结构。

2. Binder通信机制:Binder机制通过client、server和service manager之间的相互配合实现跨进程通信。

每个Binder进程都有一个对应的Binder引用(Binder reference),通过这个引用可以操作远程进程的对象。

3. Client请求:客户端通过Binder引用向远程进程发起请求,请求时会创建一个Binder驱动可识别的数据包,并将其发送到远程进程。

4. Binder驱动处理:Binder驱动接收到数据包后,将其转发给目标进程。

5. Server处理:目标进程的Service Manager接收到数据包后,根据其中的标识找到对应的Binder对象,然后将请求转发给该对象。

6. Server响应:目标进程中的Binder对象处理请求,并将结果封装到数据包中,然后通过Binder驱动返回给客户端。

7. Client获取结果:客户端通过Binder引用获取响应数据包,并提取出结果。

通过上述步骤,实现了不同进程之间的通信和数据交换。

需要注意的是,在使用Binder进行跨进程通信时,需要在客户端和服务端之间定义一个接口,以便双方可以进行方法调用和数据传输。

安卓进程间通信的四种方式(含案例)

安卓进程间通信的四种方式(含案例)

安卓进程间通信的四种方式(含案例)1. BinderBinder是Android系统中的一种轻量级的进程间通信机制。

它基于C++语言实现,允许多个进程共享数据和调用彼此的方法。

Binder有三个角色:服务端、客户端和服务管理器。

服务端提供服务并注册到服务管理器,客户端通过服务管理器获取服务对象并进行通信。

例如,一个应用可能需要使用另一个应用提供的服务,通过Binder可以跨进程访问服务的方法。

服务端可以实现一个抽象类,并将其注册到服务管理器,客户端通过服务管理器获取服务对象,并调用其方法。

2. ContentProviderContentProvider是Android提供的一种数据共享机制,能够使一个应用程序的数据集对其他应用程序可见。

ContentProvider提供了一系列的方法,允许其他应用程序通过URI进行数据的访问、插入、更新和删除。

例如,一个应用程序有一个存储用户信息的数据库,通过将ContentProvider暴露给其他应用程序,其他应用程序可以通过URI查询、插入、更新和删除用户信息。

3.广播广播是Android提供的进程间通信的一种方式。

广播通过Intent传递消息,发送广播的应用程序将消息发送给其他应用程序,并且其他应用程序可以通过注册广播接收器来接收这些消息。

例如,一个应用程序可能发送一个自定义广播来通知其他应用程序有关一些事件的发生,其他应用程序可以注册广播接收器来接收这个广播并执行相应的操作。

4. MessengerMessenger是一种轻量级的IPC机制,它是基于Binder实现的。

Messenger可以在不同的进程间发送Message对象,通过Message对象传递数据。

例如,一个应用程序可以创建一个Messenger实例,并将其传递给另一个应用程序,另一个应用程序可以通过Messenger向第一个应用程序发送消息,并通过消息携带数据。

以上是安卓进程间通信的四种方式,每种方式都有自己的特点和适用场景。

进程之间通信的方法

进程之间通信的方法

进程之间通信的方法在计算机科学中,进程间通信(Inter-process Communication,简称IPC)是指两个或多个进程之间进行数据交换和共享信息的方法。

进程间通信在操作系统中起着重要的作用,帮助不同的进程协同工作,并实现各种功能。

下面将介绍几种常见的进程间通信的方法:1. 管道(Pipe):管道是一种半双工的通信方式,通常用于具有亲缘关系的父子进程间通信。

管道可分为匿名管道和命名管道。

匿名管道的使用简单,但只能用于有亲缘关系的进程间通信;而命名管道则可以用于无亲缘关系的进程间通信,但需要提前创建一个命名管道文件。

2. 信号量(Semaphore):信号量是一种计数器,用于多个进程之间的同步和互斥。

当进程需要访问某个共享资源时,首先检查信号量的值。

如果信号量大于0,则进程可以访问资源并将信号量减一。

如果信号量等于0,则进程需要等待其他进程释放资源。

通过使用信号量,可以有效地控制对共享资源的访问。

3. 消息队列(Message Queue):消息队列是一种存储消息的方式,允许一个进程向队列中写入消息,而另一个进程从队列中读取消息。

消息队列可以实现不同进程之间的异步通信,而且具有较高的可靠性和灵活性。

4. 共享内存(Shared Memory):共享内存是一种允许多个进程共享同一块物理内存的方式。

通过映射相同的物理内存到多个进程的虚拟地址空间中,这些进程便可以直接读写这块共享内存。

共享内存通常用于需要频繁交换大量数据的进程间通信,因为它具有较高的性能。

5. 套接字(Socket):套接字是一种网络编程的通信方式,它不仅可以用于不同主机之间的进程通信,还可以用于同一主机上不同进程之间的通信。

套接字提供了一种灵活的通信机制,可以使用各种传输协议(如TCP、UDP)进行进程间通信。

总结来说,上述提到的管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字都是常用的进程间通信的方法。

选择适合的通信方式取决于具体的应用场景和需求。

c 进程间通信的7种方式,总结出他们的优点

c 进程间通信的7种方式,总结出他们的优点

c 进程间通信的7种方式,总结出他们的优点进程间通信(Inter-process Communication,IPC)是指不同进程之间互相传递数据或者进行通信的一种机制。

在操作系统中,进程是独立运行的程序,拥有自己的内存空间和执行上下文。

为了实现进程之间的协作和数据交换,进程间通信就显得至关重要。

C语言是一种广泛应用于系统开发的编程语言,提供了多种方式进行进程间通信。

下面将介绍C语言中的7种进程间通信方式,并分析它们的优点。

1.管道(Pipe):管道是Unix系统中最早的进程间通信方式之一。

它是一个单向的通道,使用一个文件描述符来表示。

管道需要在进程间建立父子关系,即由一个进程创建出另一个进程,父进程和子进程之间可以通过管道进行通信。

优点:管道简单易用,只需使用read和write等系统调用来实现进程间数据交换。

这种方式适用于有亲缘关系的进程间通信,如父子进程。

2.命名管道(Named Pipe):命名管道是一种特殊的文件,其可以通过文件系统中的路径名来访问。

在进程间通信时,进程可以将数据写入命名管道并从中读取数据。

优点:命名管道可以用于非亲缘关系的进程间通信,进程间不需要有父子关系。

它可以通过文件路径名来访问,更灵活方便。

3.信号量(Semaphore):信号量是一种用于进程同步和互斥的机制,用于解决进程竞争资源的问题。

信号量可以是二进制的(只有0和1),也可以是计数的(可以大于1)。

进程根据信号量的值来决定是否可以继续执行或者访问某个共享资源。

优点:信号量实现了进程之间的互斥和同步,可以防止多个进程同时访问共享资源,从而保证了程序的正确性和数据的一致性。

4.信号(Signal):信号是一种用于进程间通知和中断的机制。

进程可以向另一个进程发送信号,接收到信号的进程可以根据信号的类型来采取相应的行动。

优点:信号可以实现进程间的异步通信,进程可以在任何时候发送信号给其他进程,通过信号处理函数来进行响应。

进程通信方法比较Word版

进程通信方法比较Word版

Win32应用程序中进程间通信方法分析与比较2008-11-21 11:351 进程与进程通信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。

进程通信的方法

进程通信的方法

进程通信的方法嘿,咱今儿就来聊聊进程通信的那些个方法!你说这进程通信啊,就好像人与人之间要交流一样重要呢。

比如说共享内存,这就好比是大家都有一个公共的本子,可以在上面写写画画,互相传递信息。

一个进程在上面写了点啥,另一个进程就能看到,多方便呀!这不就跟咱平时在黑板上留言给其他人看差不多嘛。

还有消息传递呢,这就像是互相写信一样。

一个进程把想说的话装进一个“信封”里,然后通过特定的渠道送出去,另一个进程就能收到并知道对方想说啥啦。

就像你给朋友寄封信,朋友就能知道你的心意啦。

管道通信呢,就像是一根连接两个地方的管子,信息可以在里面流动。

一个进程把东西从这头放进去,另一个进程就能从那头取出来。

这跟咱家里的水管似的,水从一头流进去,从另一头出来,是不是挺形象的?信号量呢,就好像是一个交通信号灯。

它可以控制进程的通行,告诉它们什么时候可以走,什么时候得等等。

这不就跟马路上的红绿灯一样嘛,红灯停绿灯行,让一切都变得有序起来。

套接字通信呢,就像是给进程之间搭了一座桥,可以让它们跨越不同的系统或者网络进行通信。

这可厉害啦,就好像你能和远方的朋友打电话聊天一样。

你想想啊,如果进程之间不能好好通信,那不乱套啦?就好比大家都各说各的,谁也听不懂谁,那还怎么合作呀!所以这些方法可太重要啦。

它们让不同的进程能够协调工作,共同完成任务。

就拿我们使用的电脑来说吧,各种程序都在同时运行,它们之间就得靠这些方法来交流信息。

如果没有这些,那电脑不就变得乱糟糟的啦。

总之呢,进程通信的方法就像是一套神奇的工具,让计算机的世界变得丰富多彩。

它们让进程们能够相互理解、相互配合,一起为我们服务。

所以啊,可别小看了这些方法哦,它们可是有着大用处呢!你说是不是这么个理儿呀!。

c语言进程间通信的几种方法

c语言进程间通信的几种方法

c语言进程间通信的几种方法进程间通信(Inter-Process Communication,简称IPC)是指在操作系统中,不同进程之间进行信息传递和共享资源的一种机制。

在C语言中,有多种方法可以实现进程间通信,本文将介绍其中的几种常用方法。

1. 管道(Pipe)管道是一种最基本的IPC方法,它可以在父子进程之间传递数据。

在C语言中,可以使用pipe()函数创建一个管道,并使用read()和write()函数进行读写操作。

管道是半双工的,只能实现单向通信,一端写入,另一端读取。

如果需要实现双向通信,可以创建两个管道。

2. 共享内存(Shared Memory)共享内存是一种高效的进程间通信方法,它允许多个进程直接访问同一个内存区域,从而实现数据共享。

在C语言中,可以使用shmget()函数创建共享内存,使用shmat()函数将共享内存映射到进程的地址空间中。

多个进程可以通过读写该共享内存来进行通信。

3. 消息队列(Message Queue)消息队列是一种按照消息的类型进行有序排列的通信方式。

在C语言中,可以使用msgget()函数创建消息队列,使用msgsnd()函数发送消息,使用msgrcv()函数接收消息。

每个消息都有一个类型,接收方可以根据类型来选择接收相应的消息。

4. 信号量(Semaphore)信号量是一种用于进程间同步和互斥的方法。

在C语言中,可以使用semget()函数创建信号量,使用semop()函数对信号量进行操作。

通过对信号量的P操作和V操作,可以实现进程的互斥和同步。

5. 套接字(Socket)套接字是一种用于网络通信的IPC方法,它可以在不同主机之间进行进程间通信。

在C语言中,可以使用socket()函数创建套接字,使用bind()函数绑定地址和端口,使用listen()函数监听连接请求,使用accept()函数接受连接。

通过读写套接字,可以实现进程间的数据传输。

以上是C语言中常用的几种进程间通信方法。

进程间通信(五)—信号

进程间通信(五)—信号

进程间通信(五)—信号我会⽤⼏篇博客总结⼀下在Linux中进程之间通信的⼏种⽅法,我会把这个开头的摘要部分在这个系列的每篇博客中都打出来进程之间通信的⽅式管道消息队列信号信号量共享存储区套接字(socket)我感觉这么写下去越来越不像进程间的通信了,更像是进程间的打招呼。

信号就是这样的,某某(这个某某有很多可能性)给进程⼀个信号,进程就会在适当的情况下处理这个信号(这说明进程可能不会⽴即处理信号),什么是适当的时候呢?⽐如说中断返回的时候,或者内核态返回⽤户态的时候(这个情况出现的⽐较多)等等(推荐本书《Linux内核设计与实现》,⾥⾯讲过)。

这个也不是本篇的主题就不多述了。

⾸先来说信号是怎么产⽣的!由硬件产⽣,别⼊从键盘敲⼊组合键发送⼀个信号,常⽤的Ctrl+C就可以给前台进程发送。

由进程发送(或者说是由软件产⽣),⽐如我们可以在shell进程下输⼊kill命令给⼀个进程发送信号(命令:kill -信号标号 PID)异常,当异常的发⽣的时候肯定是会发送信号的然后说信号的处理⽅式,谁来处理信号?肯定是操作系统来,难不成还是程序员么。

⽂章⼀开头就说了,信号不⼀定会被⽴即处理,操作系统不会为了处理⼀个信号⽽把当前正在运⾏的进程挂起(切换进程)或者杀掉(肯定不会杀掉啊,难道看见⼀个信号就杀害⼀个⽆辜群众么),挂起(进程切换)的话消耗太⼤了,如果不是紧急信号,可能是不会⽴即处理的。

操作系统多选择在内核态切换回⽤户态的时候处理信号,这样就利⽤两者的切换来处理了(不⽤单独进⾏进程切换以免浪费时间)。

总归是不能避免的,因为很有可能在睡眠的进程就接收到信号,操作系统肯定不愿意切换当前正在happy地跑着的进程,于是就得把信号储存啊,因为是进程收到的信号,所以把信号储存在进程唯⼀的PCB(就是task_struct)当中。

struct sigpending pending;字段就是存放信号的信号表,之后会解释pending。

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与共享存储有关的系统调用
• • •
shmget(key,size,permflags)
获得共享主存的IPC标识符
shmat(shm-id,daddr,shmflags)
共享内存区对象映射到调用进程的地址空间
shmdt(memptr)
脱离共享内存块

shmctl(shm-id,command,&shm-stat)
进程需要通信的情况
• l) 共享资源–共享临界资源时,进程之间必需互斥,实质上相关进程之 间可通过简单通信方式(如锁)来通知对方。
• 2) 协同工作–进程之间协作完成任务,必须确保进程同步。
• 3) 并发控制–多任务系统中,有些进程之间并不相互独立,如调试程序 将控制另一个进程的执行,控制和受控进程之间离不开进 程通信。
删除共享内存
3.5.4消息传递(1)
• 什 么 是 消 息 传 递 (message passing)? • 消息和消息传递机制 • 基本的消息传递原语send, receive
Message Passing Implementation
kernel buffers 1st copy process 1 x=1 send(process2, &X) X process 2 kernel
信号机制的实现
• 信号有一个产生、传送、捕获和释放的过程
–信号接收域signal
• 专门保存收到的信号,内核根据发生的事件产生相应信号并发送 给接收进程,进程收到信号时,对应位被臵1,相当于“中断请求 寄存器”某位臵位,由于发送的信号被臵于接收进程的进程控制 块中,所以,不论进程是否在主存,总可以立即被记录。
–信号响应使用系统调用sigaction完成 –信号的处理过程
信号机制的实现
• 信号有一个产生、传送、捕获和释放的过程
–信号接收域signal –信号屏蔽位blocked –信号发送工作由系统调用kill完成 –信号响应使用系统调用sigaction完成
• Sigaction[]数组共64个元素,每个元素占32位,信号的编号对应
匿名管道(3)
• 具有以下特点: • 1)匿名管道是半双工的,数据只能向一个方向流动; 要求双向通信时,需要建立两个匿名管道。 • 2)只能用于具有亲缘关系的进程通信,亲缘关系指 的是具有共同祖先,如父子进程或者兄弟进程之间。 • 3)匿名管道对于管道两端的进程而言,就是一个文 件,但它不是普通文件,而是一个只存在于主存中 的特殊文件。 • 4)一个进程向管道中写入的内容被管道另一端的进 程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末 尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。
• 处理方法分为三类: • 1)忽略信号。
–进程忽略接收到的信号,不做任何处理,象未发生过一 样。但SIGKILL和SIGSTOP信号不能忽略。
• 2)捕获信号。
–该方法类似中断处理程序,当信号发生时,执行相应的 信号处理函数。
• 3)执行缺省操作。
–信号由内核的默认处理程序处理。Linux为每种信号都定 义默认操作,如SIGINT的默认处理是进程消亡。进程可 通过signal( )来指定进程对某个信号的处理行为。
共享文件通信机制(2)



读写进程相互协调,必须做到: 进程对通信机构的使用应该互斥,一个进程 正在使用某个管道写入或读出数据时,另一 个进程就必须等待。 (write阻塞、read阻塞) 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。 发送信息和接收信息间要实现正确的同步关 系,这是由于管道文件只使用inode节点中 的直接地址项,长度限于10个盘块,管道的 长度限制对进程write和read操作会有影响。
•与进程例外事件相关的信号 •与进程执行系统调用相关的信号 •与进程终端交互相关的信号 •用户进程发信号 •跟踪进程执行的信号
Linux继承的进程间通信
AT&T 初始 UNIX IPC BSD 基于socket IPC System V IPC Linux IPC
POSIX IPC
进程该如何处理信号呢?
数组下标,数组元素的值为信号处理程序入口地址。 • 指定信号预臵处理程序,signo指出接收信号类型;act为收到信号 后希望调用的信号处理函数地址;oldact存放最近一次为信号signo 定义的函数地址。为保持兼容性,仍保留signal函数,但功能上已 被sigaction替代。
–信号的处理过程
信号机制的实现
• 信号有一个产生、传送、捕获和释放的过程
–信号接收域signal –信号屏蔽位blocked –信号发送工作由系统调用kill完成 –信号响应使用系统调用sigaction完成 –信号的处理过程
• 信号的检测与响应总发生在系统空间,在中断或异常处理程序末尾, 进程从核心态返回用户态之前,或在处理运行进程遇到的时钟中断结 束之前,或进程以interruptible状态进入等待队列之前(若它已收到信 号,就不去睡眠),系统都会调用内核函数do_signal( )检查该进程是 否已收到信号,是则执行handle_signal( )让它返回用户态并转入信号 处理程序执行,当信号处理结束后,通过执行系统调用sigreturen( ) 陷入内核,内核做好善后工作后返回用户态,回到应用程序断点执行, 图3-4给出运行进程收到一个信号的检测和处理流程。
3.5 进程通信
3.5.1 信号通信机制 3.5.2 管道通信机制 3.5.3 共享主存通信机制 3.5.4 消息传递通信机制
进程通信概念
• 并发进程之间的交互必须满足两个基本要求:同步 和通信。 • 进程竞争资源时要实施互斥,互斥是一种特殊的同 步,实质上需要解决好进程同步问题, • 进程同步是一种进程通信,通过修改信号量,进程 之间建立起联系,相互协调运行和协同工作。 • 进程协同工作时,需互相交换信息,可能是少量信 息,也可能交换大批数据。 • 进程之间互相交换信息的工作称为进程通信IPC (InterProcess Communication)。
பைடு நூலகம்
–信号屏蔽位blocked
• 信号屏蔽标记,相当于“中断屏蔽寄存器”。进程需要忽略某信 号时就把对应位臵1。sigpending标志指示在sigqueue队列中有否 挂起的信号,如果信号发送后目标进程在睡眠就唤醒它,让它接 收和处理该信号,任何时侯一种类型的信号至多只有一个信号挂 起。
–信号发送工作由系统调用kill完成 –信号响应使用系统调用sigaction完成 –信号的处理过程
3.5.1 信号通信机制
• 信号机制又称软中断,一种简单的通信机制,通过发 送一个指定信号通知进程某个异常事件发生。 • 用户、内核和进程都能生成信号请求: 1)用户-用户能通过输入ctrl+c,或终端驱动程序分配 给信号控制字符的其他任何键来请求内核产生信号。 2)内核-当进程执行出错时,内核检测到事件并给进程 发送信号,例如,非法段存取、浮点数溢出、或非法 操作码,内核利用信号通知进程种种特定事件发生。 3)进程-进程可通过系统调用kill给另一个进程发送信号, 一个进程可通过信号与另一个进程通信。
3.5.3 共享主存通信机制
进程1的虚存空间 物理主存
虚存段
进程2的虚存空间
共享主存
虚存段
Shared Memory Implementation
kernel shared region
process 1 X=1 X physical memory print Y Y process 2

no copying but synchronization is necessary
• 4) 通知进程–当事件发生时,一个进程应该向其他进程或进程组发出消 息(如子进程终止)时,它必须通知其父进程,自己已是僵 尸进程。
• 5) 传递数据–协作进程之间通过进程通信来传递数据,以便协同工作。
进程间通信的方式
• 信号(signal)通信机制 • 管道(pipeline)通信机制 • 消息传递(message passing)通信机制 • 信号量(semaphore)通信机制 • 共享主存(shared memory)通信机制
用户杀死进程
• 步1 用户键入中断组合键ctrl+c; • 步2 终端驱动程序收到输入字符, 并调用信号系统; • 步3 信号系统发送SIGINT信号给 shell,shell再把它发送给进程; • 步4 进程收到SIGINT信号; • 步5 进程撤销。
Linux系统信号分类
•与进程终止相关的信号
信号的检测与处理流程
陷入 内核 后执 行善 后工 作
从内核 返回用 户空间
Windows操作系统信号通信机制
• 分派器对象(dispatcher object)公共框架中,分派器对象 可处于两种状态之一:已发信号(signaled)或未发信号 (unsignaled)。 • 进程用函数WaitForSingleObject阻塞,等待一个未发信 号的对象,当其他进程把该对象的状态改为已发信号时, 该进程就会恢复执行。 • WaitForMultipleObjects • 对象类型:进程、线程、文件、事件、信号量、定时器、 互斥量和队列。 • 当线程释放互斥锁之后,就会向互斥量对象发信号,一 个等待线程被唤醒;当一个定时器到时,就会向定时器 对象发信号,可唤醒所有等待线程或仅仅唤醒一个。
信号机制的实现
发送信号 断点 执行信号处 理程序
信号处理程 序执行结束, 执行 sigreturn( )
断点返回
应用程序 用户空间 系统空间 中断或异常服务
信号处 理程序
应用程序 继续执行
当前进程因中 断/异常而进入 核心态
在返回用户态之前, 调用do_signal( ), handle_signal( )转向 用户空间执行信号处 理程序
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