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linux網絡編程之進程間通信基礎(一) 進程間通信概述

日期:2017/3/3 16:26:23   编辑:Linux網絡

一、順序程序與並發程序特征

順序程序特征

順序性

封閉性:(運行環境的封閉性)

確定性

可再現性

並發程序特征

共享性

並發性

隨機性

二、進程互斥

1、由於各進程要求共享資源,而且有些資源需要互斥使用,因 此各進程間競爭使用這些資源,進程的這種關系為進程的互斥

2、系統中某些資源一次只允許一個進程使用,稱這樣的資 源為臨界資源或互斥資源。

3、在進程中涉及到互斥資源的程序段叫臨界區

舉例如下圖:

假設x = 1; 當A進程已經判斷完畢x>0,此時時間片輪轉到了B,B也判斷x>0,然後執行x--,即x=0,然後過後又 輪轉到繼續執行A,此時再執行x-- 就明顯系統邏輯出現了錯誤。

三、進程同步

進程同步指的是多個進程需 要相互配合共同完成一項任務。舉例如下圖:

P1和P2進程是互相配合的,只有當P2關門後 ,P1才能啟動車輛;P1正常運行了,P2開始售票;當P1到站停車後,P2才能開門;

即需要互相等待對方完成某個操 作,自身才能繼續運行下去。

四、進程間通信的目的

1、數據傳輸:一個進程需要將它的數據發送給另一個 進程

2、資源共享:多個進程之間共享同樣的資源。

3、通知事件:一個進程需要向另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)。

4、進程控制:有些進程希望完全控制另一個進程的執行( 如Debug進程),此時控制進程希望能夠攔截另一個進程的所有陷入和異常,並能夠及時知道它的狀態改變。

五、進 程間通信的分類

文件

文件鎖

管道(pipe)和命名管道(FIFO)

信號(signal)

消息隊列

共享內存

信號量

互斥量

條件變量

讀寫鎖

套接字(socket)

需要注意的是,消息隊列、共享內存和信號量在 System V 和 POSIX 標准中都有定義,而互斥量、條件變量和讀寫鎖只在POSIX標准才有定義。

六、進程間共享信息 的三種方式

1、隨進程持續:一直存在直到打開的最後一個進程結束。(如pipe和FIFO)

2、隨內核持續( kernel persistence ):一直存在直到內核自舉或顯式刪除(如System V消息隊列、共享內存、信號量)

3、隨文件系統持續:一直存在直到 顯式刪除,即使內核自舉還存在。(POSIX消息隊列、共享內存、信號量如果是使用映射文件來實現)

即POSIX消息 隊列、共享內存、信號量 至少是隨內核持續的,如果是用映射文件來實現,則是隨文件系統持續。

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