进程间的通信
进程间通信(补充材料)
• msgp //用来存放欲接收消息的用户数据结构的地址
• size //指示msgp中数据数组的大小
• type //为0接收该队列的第一个消息；为正，接收类型为 type的第一个消息；为负，接收小于或等于type绝对值 的最低类型的第一个消息
• flag //规定倘若该队列无消息，核心应当做什么事。若设 置 IPC_NOWAIT ， 则 立 即 返 回 ； 若 在 flag 中 设 置 MSG_NOERROR，且所接收的消息大学大于size，核心 截断所接收的消息。
1. Linux的共享存储区
• 创建或打开共享存储区(shmget)：依据用户给出的整数值key， 创建新区或打开现有区，返回一个共享存储区ID。
• 连接共享存储区(shmat)：连接共享存储区到本进程的地址空间， 可以指定虚拟地址或由系统分配，返回共享存储区首地址。父 进程已连接的共享存储区可被fork创建的子进程继承。
• 拆除共享存储区连接(shmdt)：拆除共享存储区与本进程地址空 间的连接。
• 共享存储区控制(shmctl)：对共享存储区进行控制。如：共享存 储区的删除需要显式调用shmctl(shmid, IPC_RMID, 0)；
• 头文件：sys/types.h, /sys/ipc.h, sys/shm.h
• flag // 本 身 由 操 作 允 许 权 和 控 制 命 令 值 相
“或”得到，如：IPC_CREAT|0400表示是否
该队列应被创建，IPC_EXCL|0400表示该队
列的创建应是互斥的。
• msgqid是该系统调用返回的描述符，失败则 返回－1
int msgsnd(int id, struct msgbuf *msgp,
第十章进程间通信
12
消息队列
消息队列克服了早期UNIX IPC的缺点，例 如信号能够传输的信息量有限，而管道/命 名管道只能传输无格式的字节流，并且受 缓冲区大小限制
消息队列是一个消息的链表，消息相当于 记录，具有特定的格式和优先级，对消息 队列有写权限的进程可以按照一定的规则 添加新消息，对消息队列有读权限的进程 可以从消息队列中读消息
当进程不再使用该信号量控制的共享资源 时，该信号量加1，如果有进程在休眠等待 此信号量则唤醒它们
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信号量
为正确使用信号量，对其的测试及减1操作 应当是原子操作，通常在内核实现
初始值为1的信号量称为双态信号量，它控 制单个资源
与信号量相关的数据结构为semid_ds 创建一个信号量集合 信号量的操作
第十章
进程间通信
LO嵌GO入式 1
进程间通信的概念
进程间通信IPC(InterProcess Communication)是一种进程之间交换信息 的一种技术，IPC表示各种进程通信方式的 统称
IPC的类型有管道、消息队列、信号量、共 享存储、网络等
并不是所有的系统都支持所 有的进程间通 信方式
FIFO又称命名管道。不相关的进程也能通 过命名管道来交换数据
FIFO管道的创建 非阻塞标志对管道的影响 类似普通管道，若写一个尚无进程为读打
开的FIFO，产生信号SIGPIPE。 一个给定的FIFO可以有多个写进程，参数
PIPE_BUF说明了原子写的最大数据量。 若某个FIFO的最后一个写进程关闭了该
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许可权结构
当创建IPC时，系统为每个IPC设置一个 ipc_perm结构，该结构规定了IPC的许可 权和所有者
Python中的进程间通信与同步技巧
Python中的进程间通信与同步技巧在多进程编程中，进程间通信和同步是必不可少的。
Python提供了许多技巧和模块来帮助我们实现进程间的通信和同步操作。
本文将介绍一些常用的Python进程间通信与同步的技巧。
1. 队列（Queue）队列是一种常用的进程间通信方式。
Python中的multiprocessing模块提供了一个Queue类，它可以实现多个进程之间的消息传递。
通过使用put()和get()方法，一个进程可以向队列中添加消息，而另一个进程则可以从队列中获取消息。
队列提供了线程安全的方法，可以防止多个进程同时修改队列。
2. 管道（Pipe）管道是一种双向的进程间通信方式。
与队列不同，管道允许进程之间进行双向的数据传输。
Python的multiprocessing模块提供了Pipe类，它可以用于创建管道，然后通过发送和接收方法进行数据的传输。
3. 共享内存（Shared Memory）共享内存是一种高效的进程间通信方式。
Python的multiprocessing模块提供了Value和Array两个类，它们分别用于在进程之间共享单个值和数组。
通过这些类，我们可以在多个进程之间共享内存，达到共享数据的目的。
4. 信号量（Semaphore）信号量是一种用于进程间同步的机制。
Python的multiprocessing模块提供了BoundedSemaphore和Semaphore两个类来实现信号量。
通过使用这些类，我们可以控制同时进行的进程数量，从而实现进程间的同步操作。
5. 事件（Event）事件是一种用于进程间通信和同步的机制。
Python的multiprocessing模块提供了Event类，它可以用于创建事件对象。
通过设置和清除事件对象的状态，不同进程可以进行等待和通知的操作，实现进程间的同步和通信。
6. 锁（Lock）锁是用于进程间同步的常用机制。
Python的multiprocessing模块提供了Lock 类，它可以用于创建锁对象。
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。
实验六 进程间通信
3.2 实验内容(2)
进程的管道通信
编写程序，实现进程的管道通信：父进程使用系统调用pipe() 建立一个管道。创建两个子进程p1和p2，分别向管道个发一 条信息后结束： Child 1 is sending a message to parent. Child 2 is sending a message to parent. 父进程从管道中分别接收两个子进程发来的消息并显示在屏 幕上，然后父进程结束。要求父进程先接受子进程p1发来的 消息，然后再接收子进程p2发来的消息。
实验六 进程间通信
预备知识
Linux进程间通信 进程软中断通信
管道和消息队列
实验指导
软中断通信函数
管道通信的使用
消息队列的应用
实验目的、内容
2.1 软中断通信函数(1)
向一个进程或一组进程发送一个信号： int kill(pid, sig)
pid>0时，核心将信号发送给进程pid
理程序
2.1 软中断通信函数(2)
pid_t wait(int * status)
暂时停止目前进程的执行，直到有信号来或子进程结束
pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options)
pid的取值 pid=-1时，等待任何一个子进程退出，相当于wait() pid=0时，等待进程组ID与目前进程相同的任何子进程 pid<-1时，等待进程组ID为pid绝对值的任何子进程 options有两个常数参数，可使用或运算，不用时设为0 WNOHANG：即使没有任何子进程退出，它也会立即返回 WUNTRACED：子进程进入暂停执行状态并马上返回，但结束 状态不予以理会
进程间通信和线程间通信的几种方式
进程间通信和线程间通信的⼏种⽅式进程进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的⼀次运⾏活动，是系统进⾏资源分配和调度的基本单位，是结构的基础。
在早期⾯向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执⾏实体；在当代⾯向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。
程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
进程是⼀个具有独⽴功能的程序关于某个数据集合的⼀次运⾏活动。
它可以申请和拥有系统资源，是⼀个动态的概念，是⼀个活动的实体。
它不只是程序的，还包括当前的活动，通过的值和处理的内容来表⽰。
进程的概念主要有两点：第⼀，进程是⼀个实体。
每⼀个进程都有它⾃⼰的地址空间，⼀般情况下，包括区域（text region）、数据区域（data region）和（stack region）。
⽂本区域存储处理器执⾏的代码；数据区域存储变量和进程执⾏期间使⽤的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调⽤的指令和本地变量。
第⼆，进程是⼀个“执⾏中的程序”。
程序是⼀个没有⽣命的实体，只有器赋予程序⽣命时（操作系统执⾏之），它才能成为⼀个活动的实体，我们称其为。
进程是具有⼀定独⽴功能的程序关于某个数据集合上的⼀次运⾏活动,进程是系统进⾏资源分配和调度的⼀个独⽴单位。
每个进程都有⾃⼰的独⽴内存空间，不同进程通过进程间通信来通信。
由于进程⽐较重量，占据独⽴的内存，所以上下⽂进程间的切换开销（栈、寄存器、虚拟内存、⽂件句柄等）⽐较⼤，但相对⽐较稳定安全。
线程线程是进程的⼀个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是⽐进程更⼩的能独⽴运⾏的基本单位.线程⾃⼰基本上不拥有系统资源,只拥有⼀点在运⾏中必不可少的资源(如程序计数器,⼀组寄存器和栈),但是它可与同属⼀个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
线程间通信主要通过共享内存，上下⽂切换很快，资源开销较少，但相⽐进程不够稳定容易丢失数据。
⼀个线程可以创建和撤消另⼀个线程，同⼀进程中的多个线程之间可以并发执⾏。
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。
进程间通信的几种方式
进程间通信的⼏种⽅式典型回答1. 套接字套接字为通信的端点。
通过⽹络通信的每对进程需要使⽤⼀对套接字，即每个进程各有⼀个。
每个套接字由⼀个 IP 地址和⼀个端⼝号组成。
通常，套接字采⽤ CS 架构，服务器通过监听指定的端⼝，来等待特定服务。
服务器在收到请求后，接受来⾃客户端套接字的连接，从⽽完成连接。
2. 管道管道提供了⼀个相对简单的进程间的相互通信，普通管道允许⽗进程和⼦进程之间的通信，⽽命名管道允许不相关进程之间的通信。
知识延伸进程间通信有两种基本模型：共享内存和消息传递。
共享内存模型会建⽴起⼀块供协作进程共享的内存区域，进程通过向此共享区域读出或写⼊数据来交换信息。
消息传递模型通过在协作进程间交换信息来实现通信。
下图给出了两个模型的对⽐：很多系统同时实现了这两种模型。
消息传递对于交换较少数量的数据很有⽤，因为⽆需避免冲突。
对于分布式系统，消息传递也⽐共享内存更易实现。
共享内存可以快于消息传递，这是因为消息传递的实现经常采⽤系统调⽤，因此需要更多的时间以便内核介⼊。
与此相反，共享内存系统仅在建⽴共享内存区域时需要系统调⽤；⼀旦建⽴共享内存，所有访问都可作为常规内存访问，⽆需借助内核。
对具有多个处理核的系统上，消息传递的性能要优于共享内存。
共享内存会有⾼速缓存⼀致性问题，这是由共享数据在多个⾼速缓存之间迁移⽽引起的。
随着系统处理核的⽇益增加，可能导致消息传递作为 IPC 的⾸选机制。
共享内存系统采⽤共享内存的进程间通信，需要通信进程建⽴共享内存区域。
通常，这⼀⽚共享内存区域驻留在创建共享内存段的进程地址空间内。
其它希望使⽤这个共享内存段进⾏通信的进程应将其附加到⾃⼰的地址空间。
回忆⼀下，通常操作系统试图阻⽌⼀个进程访问另⼀个进程的内存。
共享内存需要两个或更多的进程同意取消这⼀限制；这样它们通过在共享区域内读出或写⼊来交换信息。
数据的类型或位置取决于这些进程，⽽不是受控于操作系统。
另外，进程负责确保，它们不向同⼀位置同时写⼊数据。
进程之间的通信实验
实验：进程之间的通信管道1．Pipe函数与进程通信下面实验为使用管道进行父子进程间通信。
程序首先判断参数是否合法，因为输入的字符将从父进程通过发送到子进程中。
然后，调用pipe函数创建父子进程用于通信的管道。
使用fork函数创建子进程时，子进程会获得与父进程相同的资源，其中包括文件描述符信息。
因此，调用fork函数须在pipe函数调用前。
当父子进程通过管道进行通信时，files[1]为用于数据写入的文件描述符.因此,在子进程中,要读取管道中的数据可以调用read函数，而读取得文件描述符为files[0]。
对于父进程而言，写入数据需要调用write 函数，要写入的文件描述为files[1]。
#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main(int argc,char* argv[]){int f_des[2];int pid;char msg[BUFSIZ];if(argc!=2){printf("Usage: %s message\n",argv[0]);return 1;}if(pipe(f_des)==-1){perror("cannot create the IPC pipe");return 1;}pid=fork();if(pid==-1){perror("cannot create new process");return 1;}else if(pid==0){close(f_des[1]);if(read(f_des[0],msg,BUFSIZ)==-1){perror("child process cannot read data from pipe");return 1;}elseprintf("in child process, receive message: %s\n",msg);_exit(0);}else {close(f_des[0]);if(write(f_des[1],argv[1],strlen(argv[1]))==-1){perror("parent process cannot write data to pipe");return 1;}elseprintf("in parent process, send message: %s\n",argv[1]);wait(NULL);_exit(0);}return 0;}2. Shell管道重订向的实现实现了在SHELL中的两个命令的组合。
C#进程间通信（共享内存）
C#进程间通信（共享内存）进程间通信的⽅式有很多，常⽤的⽅式有：1.共享内存（内存映射⽂件，共享内存DLL）。
2.命名管道和匿名管道。
3.发送消息本⽂是记录共享内存的⽅式进⾏进程间通信，⾸先要建⽴⼀个进程间共享的内存地址，创建好共享内存地址后，⼀个进程向地址中写⼊数据，另外的进程从地址中读取数据。
在数据的读写的过程中要进⾏进程间的同步。
进程间数据同步可以有以下的⽅式1. 互斥量Mutex2. 信号量Semaphore3. 事件Event本⽂中进程间的同步采⽤信号量Semaphore的⽅式同步思想类似于操作系统中⽣产者和消费者问题的处理⽅式。
在A进程中创建共享内存，并开启⼀个线程⽤来读取B进程向共享内存中写⼊的数据，定义两个信号量进⾏读写互斥同步A进程中的程序代码using System;using System.Collections.Generic;using ponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;using System.Runtime.InteropServices;using System.Threading;using System.Diagnostics;namespace AppOne{public partial class AppOneMain : Form{const int INVALID_HANDLE_VALUE = -1;const int PAGE_READWRITE = 0x04;[DllImport("User32.dll")]private static extern bool ShowWindowAsync(IntPtr hWnd, int cmdShow);[DllImport("User32.dll")]private static extern bool SetForegroundWindow(IntPtr hWnd);//共享内存[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "CreateFileMapping")]private static extern IntPtr CreateFileMapping(IntPtr hFile, //HANDLE hFile,UInt32 lpAttributes,//LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, //0UInt32 flProtect,//DWORD flProtectUInt32 dwMaximumSizeHigh,//DWORD dwMaximumSizeHigh,UInt32 dwMaximumSizeLow,//DWORD dwMaximumSizeLow,string lpName//LPCTSTR lpName);[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "OpenFileMapping")]private static extern IntPtr OpenFileMapping(UInt32 dwDesiredAccess,//DWORD dwDesiredAccess,int bInheritHandle,//BOOL bInheritHandle,string lpName//LPCTSTR lpName);const int FILE_MAP_ALL_ACCESS = 0x0002;const int FILE_MAP_WRITE = 0x0002;[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "MapViewOfFile")]private static extern IntPtr MapViewOfFile(IntPtr hFileMappingObject,//HANDLE hFileMappingObject,UInt32 dwDesiredAccess,//DWORD dwDesiredAccessUInt32 dwFileOffsetHight,//DWORD dwFileOffsetHigh,UInt32 dwFileOffsetLow,//DWORD dwFileOffsetLow,UInt32 dwNumberOfBytesToMap//SIZE_T dwNumberOfBytesToMap);[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "UnmapViewOfFile")]private static extern int UnmapViewOfFile(IntPtr lpBaseAddress);[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "CloseHandle")]private static extern int CloseHandle(IntPtr hObject);private Semaphore m_Write; //可写的信号private Semaphore m_Read; //可读的信号private IntPtr handle; //⽂件句柄private IntPtr addr; //共享内存地址uint mapLength; //共享内存长//线程⽤来读取数据Thread threadRed;public AppOneMain(){InitializeComponent();init();}///<summary>///初始化共享内存数据创建⼀个共享内存///</summary>privatevoid init(){m_Write = new Semaphore(1, 1, "WriteMap");//开始的时候有⼀个可以写m_Read = new Semaphore(0, 1, "ReadMap");//没有数据可读mapLength = 1024;IntPtr hFile = new IntPtr(INVALID_HANDLE_VALUE);handle = CreateFileMapping(hFile, 0, PAGE_READWRITE, 0, mapLength, "shareMemory"); addr = MapViewOfFile(handle, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, 0);//handle = OpenFileMapping(0x0002, 0, "shareMemory");//addr = MapViewOfFile(handle, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, 0);threadRed = new Thread(new ThreadStart(ThreadReceive));threadRed.Start();}///<summary>///线程启动从共享内存中获取数据信息///</summary>private void ThreadReceive(){myDelegate myI = new myDelegate(changeTxt);while (true){try{//m_Write = Semaphore.OpenExisting("WriteMap");//m_Read = Semaphore.OpenExisting("ReadMap");//handle = OpenFileMapping(FILE_MAP_WRITE, 0, "shareMemory");//读取共享内存中的数据：//是否有数据写过来m_Read.WaitOne();//IntPtr m_Sender = MapViewOfFile(handle, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, 0);byte[] byteStr = new byte[100];byteCopy(byteStr, addr);string str = Encoding.Default.GetString(byteStr, 0, byteStr.Length);/////调⽤数据处理⽅法处理读取到的数据m_Write.Release();}catch (WaitHandleCannotBeOpenedException){continue;//Thread.Sleep(0);}}}//不安全的代码在项⽬⽣成的选项中选中允许不安全代码static unsafe void byteCopy(byte[] dst, IntPtr src){fixed (byte* pDst = dst){byte* pdst = pDst;byte* psrc = (byte*)src;while ((*pdst++ = *psrc++) != '\0');}}}}B进程向共享内存中写⼊的数据using System;using System.Collections.Generic;using ponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;using System.Runtime.InteropServices;using System.Threading;namespace AppTwo{public partial class AppTwoMain : Form{const int INVALID_HANDLE_VALUE = -1;const int PAGE_READWRITE = 0x04;//共享内存[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "CreateFileMapping")]private static extern IntPtr CreateFileMapping(IntPtr hFile, //HANDLE hFile,UInt32 lpAttributes,//LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, //0UInt32 flProtect,//DWORD flProtectUInt32 dwMaximumSizeHigh,//DWORD dwMaximumSizeHigh,UInt32 dwMaximumSizeLow,//DWORD dwMaximumSizeLow,string lpName//LPCTSTR lpName);[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "OpenFileMapping")]private static extern IntPtr OpenFileMapping(UInt32 dwDesiredAccess,//DWORD dwDesiredAccess,int bInheritHandle,//BOOL bInheritHandle,string lpName//LPCTSTR lpName);const int FILE_MAP_ALL_ACCESS = 0x0002;const int FILE_MAP_WRITE = 0x0002;[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "MapViewOfFile")]private static extern IntPtr MapViewOfFile(IntPtr hFileMappingObject,//HANDLE hFileMappingObject,UInt32 dwDesiredAccess,//DWORD dwDesiredAccessUInt32 dwFileOffsetHight,//DWORD dwFileOffsetHigh,UInt32 dwFileOffsetLow,//DWORD dwFileOffsetLow,UInt32 dwNumberOfBytesToMap//SIZE_T dwNumberOfBytesToMap);[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "UnmapViewOfFile")]private static extern int UnmapViewOfFile(IntPtr lpBaseAddress);[DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "CloseHandle")]private static extern int CloseHandle(IntPtr hObject);private Semaphore m_Write; //可写的信号private Semaphore m_Read; //可读的信号private IntPtr handle; //⽂件句柄private IntPtr addr; //共享内存地址uint mapLength; //共享内存长Thread threadRed;public AppTwoMain(){InitializeComponent();//threadRed = new Thread(new ThreadStart(init));//threadRed.Start();mapLength = 1024;}private void button1_Click(object sender, EventArgs e){try{m_Write = Semaphore.OpenExisting("WriteMap");m_Read = Semaphore.OpenExisting("ReadMap");handle = OpenFileMapping(FILE_MAP_WRITE, 0, "shareMemory");addr = MapViewOfFile(handle, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, 0);m_Write.WaitOne();byte[] sendStr = Encoding.Default.GetBytes(textBox1.Text.ToString() + '\0');//如果要是超长的话，应另外处理，最好是分配⾜够的内存if (sendStr.Length < mapLength)Copy(sendStr, addr);m_Read.Release();}catch (WaitHandleCannotBeOpenedException){MessageBox.Show("不存在系统信号量!");return;}}static unsafe void Copy(byte[] byteSrc, IntPtr dst) {fixed (byte* pSrc = byteSrc){byte* pDst = (byte*)dst;byte* psrc = pSrc;for (int i = 0; i < byteSrc.Length; i++){*pDst = *psrc;pDst++;psrc++;}}}}}。
chapter06 进程间通信(IPC)
第6章 进程间通信（IPC）
主要内容：
进程间通信机制概述
信号处理 管道 System V IPC机制
精通Linux C编程
指多进程间相互通信、交换信息的方法。
一、进程间通信机制概述
1、信号
信号本质 信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，在原理上，一个进程 收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。信号是异步 的，一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达，事实上，进程也不 知道信号到底什么时候到达。 信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制。信号机制经过 POSIX实时扩展后，功能更加强大，除了基本通知功能外，还可以传递 附加信息。 信号来源 信号事件的发生有两个来源：硬件来源(比如我们按下了键盘或者 其它硬件故障)；软件来源，最常用发送信号的系统函数是kill, raise, alarm和setitimer以及sigqueue函数，软件来源还包括一些非法运算等 操作。
精通Linux C编程
二、信号处理
2、处理信号的系统函数
(2)高级信号处理
Linux系统还提供另一功能更强的系统调用sigaction： int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); 其中，参数signum指定要处理的信号（除SIGKILL和SIGSTOP之外）。act 和oldact都是指向信号动作结构的指针。
共享内存原理示意图
精通Linux C编程
二、信号处理
1、信号类型
精通Linux C编程
二、信号处理
1、信号类型
收到信号的进程对各种信号的处理方法有以下几种： (1)忽略某个信号，对该信号不做任何处理，就象未发生过一样。 但是有两个信号不能忽略：SIGSTOP和SIGKILL。
ipc方法
ipc方法
IPC是Inter-Process Communication的缩写，指的是进程间通信。
在计算机系统中，一个程序就是一个进程，如果有多个进程需要共同协作完成某项任务，就需要进程间通信来实现数据交换和协作。
常见的IPC方法有共享内存、消息队列、管道、信号等。
其中，共享内存是一种进程间共享数据的方法，可以将一块内存空间映射到多个进程的地址空间中，实现对数据的共享和交换。
消息队列是一种通过消息传递来实现进程间通信的方法，不需要共享内存空间，可以实现异步、点对点和一对多的通信方式。
管道是一种单向的进程间通信方式，类似于水管，其中一个进程写入数据，另一个进程读取数据。
信号是一种异步的进程间通信方式，用于通知目标进程发生了某个事件，可以用于进程间的同步和协作。
以上是常见的IPC方法，不同的应用场景需要选择合适的IPC方法来实现进程间通信。
linux进程间通信实验心得
linux进程间通信实验心得随着对Linux系统的深入了解，我对进程间通信（IPC）的重要性有了更深刻的认识。
在这次实验中，我通过实际操作，掌握了多种Linux进程间通信的方法，并对它们的特点和应用场景有了更清晰的了解。
实验过程中，我主要接触了三种主要的进程间通信方法：管道（Pipe）、信号（Signal）和共享内存（Shared Memory）。
每种方法都有其独特的特点和使用场景。
管道是最基本的进程间通信方式，它允许父子进程之间进行通信。
通过管道，一个进程可以将数据写入到管道中，而另一个进程可以从管道中读取数据。
我在实验中创建了多个进程，并通过管道实现了它们之间的数据传递。
虽然管道简单易用，但它的通信能力有限，只能用于父子进程或兄弟进程之间的通信。
信号是一种异步的进程间通信方式，一个进程可以向另一个进程发送信号。
接收进程可以根据信号的类型采取不同的行动。
我在实验中通过信号实现了进程间的控制和同步。
虽然信号可以用于任何两个进程之间的通信，但由于它是异步的，使用起来需要小心处理信号的捕获和处理。
共享内存是一种高效的进程间通信方式，它允许多个进程访问同一块内存空间。
通过共享内存，进程可以快速地读写数据，避免了数据在进程间传递的开销。
我在实验中创建了多个进程，让它们共享一块内存区域，并通过读写共享内存实现了数据的快速传递。
共享内存的优点是通信速度快，但需要处理好同步和互斥问题，以避免数据冲突和错误。
通过这次实验，我对Linux进程间通信有了更深入的了解。
在实际应用中，需要根据具体的需求和场景选择合适的进程间通信方法。
同时，我也认识到进程间通信的复杂性和挑战性，需要仔细考虑和处理各种可能的问题。
在未来的学习和工作中，我将继续深入学习Linux系统及其相关技术，不断提高自己的技能和能力。
同时，我也将关注新技术的发展和应用，保持对行业的敏感度和竞争力。
实验一 进程间通信
进程间通信班级：网络081姓名：甘春泉学号：200800824126实验一进程间通信一、实验目的在本实验中，通过对文件映射对象的了解，来加深对Windows 2000线程同步的理解.回顾系统进程、线程的有关概念，加深对Windows xp线程间通讯的理解；了解文件映射对象；通过分析实验程序，了解线程如何通过文件映射对象发送数据；了解在进程中如何使用文件映射对象.二、背景知识共享内存：Windows xp提供了一种在文件中处理数据的方法，名为内存映射文件，也称为文件映射.文件映射对象是在虚拟内存中分配的永久或临时文件对象区域 (如果可能的话，可大到整个文件) ，可将其看作是二进制的数据块.使用这类对象，可获得直接在内存中访问文件内容的能力.文件映射对象提供了强大的扫描文件中数据的能力，而不必移动文件指针.对于多线程的读写操作来说，这一点特别有用，因为每个线程都可能想要把读取指针移动到不同的位置去——为了防止这种情况，就需要使用某种线程同步机制保护文件.在CreateFileMapping() API中，一个新的文件映射对象需要有一个永久的文件对象(由CreateFile() 所创建) .该函数使用标准的安全性和命名参数，还有用于允许操作 (如只读) 的保护标志以及映射的最大容量.随后可根据来自OpenFileMapping() API的其他线程或进程使用该映射——这与事件和互斥体的打开进程是非常类似的.内存映射文件对象的另一个强大的应用是可请求系统创建一个运行映射的临时文件.该临时文件提供一个临时的区域，用于线程或进程互相发送大量数据，而不必创建或保护磁盘上的文件.利用向创建函数中发送INVALID_HANDLE_VALUE来代替真正的文件句柄，就可创建这一临时的内存映射文件；指令内核使用系统页式文件来建立支持映射的最大容量的临时数据区.为了利用文件映射对象，进程必须将对文件的查看映射到它的内存空间中.也就是说，应该将文件映射对象想象为进程的第一步，在这一步中，当查看实际上允许访问的数据时，附加有共享数据的安全性和命名方式.为了获得指向内存区域的指针需要调用MapViewOfFile() API，此调用使用文件映射对象的句柄作为其主要参数.此外还有所需的访问等级 (如读-写) 和开始查看时文件内的偏移和要查看的容量.该函数返回一个指向进程内的内存的指针，此指针可有多种编程方面的应用 (但不能超过访问权限) .当结束文件映射查看时，必须用接受到的指针调用UnmapViewOfFlie() API，然后再根据映射对象调用CloseHandle() API，从而将其清除二、实验内容1.编译运行项目Lab5.1\SHAREMEM.DSW，观察运行结果，并阅读和分析实验程序.2. Lab5.2目录下的示例程序：ProcessA.exe，ProcessB.exe用三种方法实现了进程通信.(1)进程A中输入一些字符，点“利用SendMessage发送消息”按钮可将消息发到进程B.(2)在进程A中输入一些字符，点“写数据到内存映像文件”按钮，然后在进程B中点“从内存映像文件读数据”按钮可收到消息.(3)先在进程B中点“创建管道并接收数据”按钮，然后在进程A中输入一些字符，点“写数据到管道文件”按钮可将消息发到进程B（重复第3步每次可发一条消息）.消息传递数据通信可参考SendMessage.txt，共享内存通信可参考MemFile.txt，管道通信可参考Pipe.txt.3．编写程序利用WM_COPYDATA消息机制，实现线程间的通信.关键代码如下：发送端：void CSendDataDlg::OnBtSend() //实现CString类型数据的发送{ UpdateData(TRUE);if (m_szData.IsEmpty()){ m_szData = _T("Hello");UpdateData(FALSE); }HWND hWndRcv = ::FindWindow(NULL,"Receiver");if (hWndRcv == NULL){ AfxMessageBox(_T("找不到接收窗口，发送不成功"));return ; }COPYDATASTRUCT cpd;cpd.dwData = STRING; //标志为CString类型cpd.cbData = m_szData.GetLength() + 1; //GetLength()只是取得实际字符的长度，没有包括'\0'.cpd.lpData = (void*)m_szData.GetBuffer(cpd.cbData);::SendMessage(hWndRcv,WM_COPYDATA,(WPARAM)this->m_hWnd,(LPARAM)&cpd); m_szData.ReleaseBuffer();AfxMessageBox(_T("发送成功")); }接收端：BOOL CReceiverDlg::OnCopyData(CWnd* pWnd, COPYDATASTRUCT* pCopyDataStruct) {m_szData += (LPCSTR)(pCopyDataStruct->lpData);UpdateData(FALSE); }三．实验心得通过本次实验，我对进程间通信的机制有了基本的了解，熟悉了一些常用的通信方式，例如剪贴板方式、命名管道、匿名管道、邮槽、wm_copydata方式等，其中较为简单的一种方式是wm_copydata方式，但是其能力却极其有限，只能发送小数据量。
实验三_进程间的通信
本科实验报告专用纸课程名称操作系统原理成绩评定实验项目名称进程间的通信指导教师实验项目编号实验项目类型实验地点学生姓名学号学院系专业实验时间年月日上午～月日上午温度℃湿度一、实验目的和要求1.实验目的：1.学习如何利用管道机制或消息缓冲队列进行进程间的通信，并加深对上述通信机制的理解。
提高学生分析问题和解决问题的能力，并学习撰写规范的科学研究报告（论文）。
2.实验要求：了解系统pipe(),msgsnd(),msgrcv()的功能和实现过程。
二、实验原理和主要内容1.实验内容：（1）编写一段程序，使用管道来实现父子进程之间的进程通信。
子进程向父进程发送自己的进程表示符，以及某字符串。
父进程则通过管道读出子进程发来的消息，将消息显示在屏幕上，然后终止。
（2）编写一段程序，使其用消息缓冲队列来实现client和server 进程之间的通信。
2.实验原理：（使用的系统调用命令说明或算法及程序详细设计）3.实验函数说明（1）包含头文件#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>（2）msgsnd()函数int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);//将消息送入消息队列参数：msqid：消息队列的识别码。
msgp：指向消息缓冲区的指针，此位置用来暂时存储发送和接收的消息，是一个用户可定义的通用结构，形态如下struct msgbuf {long mtype; /* 消息类型，必须> 0 */char mtext[1]; /* 消息文本*/};msgsz：消息的大小。
msgtyp：从消息队列内读取的消息形态。
如果值为零，则表示消息队列中的所有消息都会被读取。
msgflg：用来指明核心程序在队列没有数据的情况下所应采取的行动。
进程间通信方式
进程间通信⽅式3.4.1共享内存在相互通信的进程之间设有⼀个公共内存区，⼀组进程向该公内存中写，另⼀组进程从化共内存中读，通过这种⽅式实现两组进程间的信息交换。
这种通信模式需要解决两个问题：第⼀个问题是怎样提供共享内存；第⼆个是公共内存的互斥关系则是程序开发⼈员的责任。
3.4.2消息机制消息机制是⽤于进程间通信的⾼级通信原语之⼀。
进程在动⾝过程中，台能需要与其他的进程进⾏进程交换，于是进程通过某种⼿段发出⾃⼰的消息或接收其他进程发来的消息。
这种⽅式类似于⼈们通过邮局收发信件来实现交换信息的⽬的。
⾄于通过什么⼿段收发消息，就像⼈们选择平信还是航空信⼀样，是⼀种具体的消息传递机制。
1、消息缓冲通信消息缓冲通信技术是由Hansen⾸先提出的,其基本思想是:根据”⽣产者-消费者”原理,利⽤内存中公⽤消息缓冲区实现进程之间的信息交换.内存中开辟了若⼲消息缓冲区,⽤以存放消息.每当⼀个进程向另⼀个进程发送消息时,便申请⼀个消息缓冲区,并把已准备好的消息送到缓冲区,然后把该消息缓冲区插⼊到接收进程的消息队列中,最后通知接收进程.接收进程收到发送⾥程发来的通知后,从本进程的消息队列中摘下⼀消息缓冲区,取出所需的信息,然后把消息缓冲区不定期给系统.系统负责管理公⽤消息缓冲区以及消息的传递.⼀个进程可以给若⼲个进程发送消息,反之,⼀个进程可以接收不同进程发来的消息.显然,进程中关于消息队列的操作是临界区.当发送进程正往接收进程的消息队列中添加⼀条消息时,接收进程不能同时从该消息队列中到出消息:反之也⼀样.消息缓冲区通信机制包含以下列内容:(1) 消息缓冲区,这是⼀个由以下⼏项组成的数据结构:1、消息长度2、消息正⽂3、发送者4、消息队列指针（2）消息队列⾸指针m-q,⼀般保存在PCB中。
（1）互斥信号量m-mutex,初值为1，⽤于互斥访问消息队列，在PCB中设置。
（2）同步信号量m-syn,初值为0，⽤于消息计数，在PCB中设置。
进程间通信的方式
进程间通信的方式
进程间通信是指不同进程之间通过特定的方法进行数据传输和交流的过程。
常见的进程间通信方式有以下几种：
1. 管道：管道是一种单向的、按顺序存取的通信方式。
使用管道时，必须有一个进程向管道内写数据，另一个进程从管道中读取数据。
2. 共享内存：共享内存是指多个进程可以访问同一块内存空间，可以方便地共享数据。
但是需要注意对共享内存的操作必须同步，否则会出现数据冲突问题。
3. 消息队列：消息队列是指可以按照一定的规则，将一堆消息存储在一个队列中，进程可以从该队列中读取消息。
消息队列常常用来进行一些异步操作。
4. 套接字：套接字是一种通信机制，常用于建立客户端和服务器之间的网络连接。
套接字可以通过本地网络或者互联网进行通信。
5. 信号量：信号量是一种用于多进程同步的机制，通常用于控制多个进程对共享资源的访问。
当多个进程访问同一资源时，可以利用信号量避免出现竞争条件。
综上所述，不同的进程间通信方式适用于不同的场景和需求。
在实际开发中，需要结合具体的应用场景和技术选型进行选择和使用。
进程间的通信—套接字（socket）
进程间的通信—套接字（socket） 前⾯说到的进程间的通信，所通信的进程都是在同⼀台计算机上的，⽽使⽤socket进⾏通信的进程可以是同⼀台计算机的进程，也是可以是通过⽹络连接起来的不同计算机上的进程。
通常我们使⽤socket进⾏⽹络编程，这⾥将会简单地讲述如何使⽤socket进⾏简单的⽹络编程。
⼀、什么是socket socket，即套接字是⼀种通信机制，凭借这种机制，客户/服务器（即要进⾏通信的进程）系统的开发⼯作既可以在本地单机上进⾏，也可以跨⽹络进⾏。
也就是说它可以让不在同⼀台计算机但通过⽹络连接计算机上的进程进⾏通信。
也因为这样，套接字明确地将客户端和服务器区分开来。
⼆、套接字的属性套接字的特性由3个属性确定，它们分别是：域、类型和协议。
1、套接字的域 它指定套接字通信中使⽤的⽹络介质，最常见的套接字域是AF_INET，它指的是Internet⽹络。
当客户使⽤套接字进⾏跨⽹络的连接时，它就需要⽤到服务器计算机的IP地址和端⼝来指定⼀台联⽹机器上的某个特定服务，所以在使⽤socket作为通信的终点，服务器应⽤程序必须在开始通信之前绑定⼀个端⼝，服务器在指定的端⼝等待客户的连接。
另⼀个域AF_UNIX表⽰UNIX⽂件系统，它就是⽂件输⼊/输出，⽽它的地址就是⽂件名。
2、套接字类型 因特⽹提供了两种通信机制：流（stream）和数据报（datagram），因⽽套接字的类型也就分为流套接字和数据报套接字。
这⾥主要讲流套接字。
流套接字由类型SOCK_STREAM指定，它们是在AF_INET域中通过TCP/IP连接实现，同时也是AF_UNIX中常⽤的套接字类型。
流套接字提供的是⼀个有序、可靠、双向字节流的连接，因此发送的数据可以确保不会丢失、重复或乱序到达，⽽且它还有⼀定的出错后重新发送的机制。
与流套接字相对的是由类型SOCK_DGRAM指定的数据报套接字，它不需要建⽴连接和维持⼀个连接，它们在AF_INET中通常是通过UDP/IP协议实现的。
IPC（进程间通信）详解
IPC（进程间通信）详解Linux环境下，进程地址空间相互独⽴，每个进程各⾃有不同的⽤户地址空间。
任何⼀个进程的全局变量在另⼀个进程中都看不到，所以进程和进程之间不能相互访问，要交换数据bi必须通过内核，在内核中开辟⼀块缓冲区，进程1把数据从⽤户空间放⾄内核缓冲区，进程2再从内核缓冲区把数据读⾛，内核提供的这种机制称为进程间通信（IPC InterProcess Communication）⼆、进程间通信的7种⽅式第⼀类：传统的Unix通信机制1. 管道/匿名管道(pipe)管道是半双⼯的，数据只能向⼀个⽅向流动；需要双⽅通信时，需要建⽴起两个管道。
只能⽤于⽗⼦进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);单独构成⼀种独⽴的⽂件系统：管道对于管道两端的进程⽽⾔，就是⼀个⽂件，但它不是普通的⽂件，它不属于某种⽂件系统，⽽是⾃⽴门户，单独构成⼀种⽂件系统，并且只存在与内存中。
数据的读出和写⼊：⼀个进程向管道中写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。
管道的实质：管道的实质是⼀个内核缓冲区，进程以先进先出的⽅式从缓冲区存取数据，管道⼀端的进程顺序的将数据写⼊缓冲区，另⼀端的进程则顺序的读出数据。
该缓冲区可以看做是⼀个循环队列，读和写的位置都是⾃动增长的，不能随意改变，⼀个数据只能被读⼀次，读出来以后在缓冲区就不复存在了。
当缓冲区读空或者写满时，有⼀定的规则控制相应的读进程或者写进程进⼊等待队列，当空的缓冲区有新数据写⼊或者满的缓冲区有数据读出来时，就唤醒等待队列中的进程继续读写。
管道的局限：管道的主要局限性正体现在它的特点上：只⽀持单向数据流；只能⽤于具有亲缘关系的进程之间；没有名字；管道的缓冲区是有限的（管道制存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配⼀个页⾯⼤⼩）；管道所传送的是⽆格式字节流，这就要求管道的读出⽅和写⼊⽅必须事先约定好数据的格式，⽐如多少字节算作⼀个消息（或命令、或记录）等等；2. 有名管道(FIFO)匿名管道，由于没有名字，只能⽤于亲缘关系的进程间通信。
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实验三进程间的通信
【实验类型】
综合性实验
【目的要求】
学习如何利用管道机制、消息缓冲队列、共享存储区机制进行进程间的通讯，并加深对上述通信机制的理解。
【内容提要】
1、了解系统调用pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv ()、msgctl()、shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()的功能和实现过程。
2、编写一段程序，使其用管道来实现父子进程之间的进程通讯。
子进程向父进程发送自己的进程标识符，以及字符串“is sending a message to parent!”。
父进程则通过管道读出子进程发来的消息，将消息显示在屏幕上，然后终止。
3、编写一段程序，使用系统调用fork()来创建两个子进程CLIENT进程和SERVER进程，使其用消息缓冲队列来实现CLIENT进程和SERVER进程之间的通信。
SERVER端建立一个Key为75的消息队列，等待其他进程发来的消息。
当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER。
SERVER每接收到一条消息后显示一句“(server) received”。
CLIENT端使用Key为75的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。
最后的一个消息，即是SERVER端需要的结束信号。
CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client) sent”。
父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。
4、编写一个与3具有类似功能的程序，使其用共享存储区来实现两个进程之间的通讯。
【主要仪器设备】
每人一台计算机，硬件要求:CPU PII以上,64M内存,1OOM硬盘空间即可；软件要求: Linux操作系统。