關于進程間通信
時間：2018-09-21 來源：未知
在之前的總結中我們已經總結了線程間通信的方式和提點，下面這篇博文我們來總結下進程間通信的方式方法和特點。同樣我們不把函數作為重點，重點在于對特征的中介。
進程間通信(IPC)的方式很多。下面進行歸類總結。
在傳統的進程間通信中有 無名管道，有名管道，信號通信。后來system v 退出了自己的IPC 方式 消息隊列，共享內存和信號燈集合但是system v的通信方式也存在自己的缺點。POSIX 在此基礎上退出了自己的posix的消息隊列，共享內存和信號燈集。另外，進程間還可以通過對文件的操作實現溝通，這里用到了文件鎖。還有后期的內存映射方式。在網絡上BSD率先提出了socket的方法，成為后來為流行的套接字通信方式，這種方式既可以在本機上的進程間，也可以在網絡上。
IPC 通信工具分類
下面對我們常用的集中進程間通信方式的特征進行總結
pipe
1.32位linux系統下默認大小為64M
2.如果寫滿會阻塞知道有人讀走再寫
3.如果讀寫都有那么寫不會影響，讀的話會阻塞
4.如果沒有讀端那么管道寫入后會管道破裂發送一個信號SIGPIPE導致進程結束
5.如果沒有寫端那么管道讀取會退出，如果管道里有東西那么會先讀出來然后退出
6.fd[0]為讀端 fd[1]為寫端是固定的
7.Pipe創建之后，在內核中。當所有的讀端和寫端都關閉的時候，pipe將被釋放掉
fifo
mkfifo既是函數又是命令
1.fifo不能用標準IO操作。適用于非親緣關系的進程間，大為64M
2.fifo的打開有只讀只寫方式
如果只讀方式打開沒有寫端會阻塞，如果只寫方式沒有讀端會阻塞這種阻塞是以open處阻塞。
如果以讀寫方式打開則不會阻塞，但是我們一般不會這樣做，用fifo更多用來多個進程間進行單向的通信
3.fifo 文件不能通過lseek函數進行操作，管道屬于 內核空間開辟，如果讀寫端都關閉那么內容會被清除
4.可以通過打開時候設置全新啊O_NONBLOCK 將打開方式設置為非阻塞模式，這種模式打開的時候如果另一端已經打開那么沒有影響
如果非阻塞為讀，而寫段沒打開，那么讀同樣會成功(就是不會open處阻塞)
如果非阻塞為寫，而讀端沒有打開，那么會返回一個錯誤信號管道破裂ENXIO open調用失敗
信號
1.引起內核產生信號的事件 硬件異常 終端輸入特殊字符 軟件事件如定時器到期，窗口改變
2.信號的默認操作 ：忽略信號 終止進程 暫停進程 對之前暫停的進程重新啟動
3.信號是一種異步行為
共享內存
1.共享內存是一種為高效的進程間通信方式，內核專門留出的一塊內存區域，這塊內存可以由需要的訪問的進程將其映射到自己的私有空間，因此進程可以直接讀取數據不需要復制，所以提高了效率
2.key值是一個非負整數，通常生成的方法是有ftok生成(傳入一個文件，和一個整數，通過inod節點結合算法)。這樣同樣的參數確保生成的key一樣，而不同的傳入產生不同的key。這樣可以確保打開相同的key即指向相同的共享內存(或者消息隊列或者信號量)。這是一種成熟的技術
3.共享內存多個進程可以對其操作，因此需要同步互斥機制
4.生成key---創建或打開---映射---解除映射----刪除 這是共享內存使用的一般步驟
5.映射后一個參數可設置只讀，0表示可讀可寫
6.創建時候key如果設置成私有的，那么只有在這個進程中可用，對進程間通信沒有多大意義
7.共享內存的大小限制： usr/include/linux/shm.h中
#define SHMMAX 0x2000000 大32MB
#define SHMMIN 1 小1個字節
消息隊列
1.消息隊列中一次只能讀取一條消息，不能一次讀取多條或者不到一條
2.消息隊列中的消息既可以按照先進先出讀取也可以按照類型
3.msgsnd 發送消息事后，第三個參數為消息的字節數，一次發送一個消息所以返回為0，而不需要為發送的字節數，
第四個參數可以設置為非阻塞模式IPC_NOWAIT,這樣當消息隊列滿的時候會立即返回EAGAIN錯誤
4 msgrcv 也可以設置非阻塞模式，，如果阻塞那么消息隊列中沒有消息會阻塞，如果設置為非阻塞則立即返回ENOMSG錯誤
5.消息隊列和共享內存如果不手動釋放不會隨進程結束，除非系統重啟
6.消息隊列結構體重的消息類型項必須為第一項
信號
1.信號量更多是用來同步進程間資源的，如共享內存。也可以同步父子進程的執行
2信號燈限制： usr/include/linux/sem.h中
semget申請的信號燈的編號從0開始
semctl中的cmd 命令的常用用法
另外在poxis中也有消息隊列，共享內存和信號量的機制
消息隊列中system v 的移植性比較好，可以選擇消息類型，但是poxis 的消息隊列可以被poll select 等進行監聽
共享內存中system v 的支持范圍比較廣泛，但是poxis 不必再創建時候就定下共享內存的大小
信號量中 poxis 有些像線程的信號量，通過相互通知的機制進行pv操作，相對而言不那么復雜。system v中是定義一個信號量的集合
