UNIX进程间通信(IPC)详解：管道、FIFO、消息队列、信号量和共享存储

"本文档详细介绍了Linux系统中的进程间通信（IPC）方式，包括管道、FIFO、消息队列、信号量、共享存储以及套接口等。这些通信方式使得不同进程能够交换信息，超越了单纯通过文件系统或fork/exec的限制。文章指出，虽然不同UNIX实现中对IPC的支持有所不同，但半双工的管道是所有实现都支持的基本通信方式。此外，文中还提到了POSIX小组对IPC的改进工作，但具体规范可能要到1994年或更晚才会确定。接下来的章节会进一步探讨经典IPC和更高级的通信特性，如全双工的流管道和命名流管道。" 在Linux系统中，进程间通信是实现多进程协作的关键。本文首先介绍了引言，指出进程控制原语和多进程调用的基本方法，然后重点讲解了各种IPC技术： 1. **管道**：作为最早的UNIX IPC形式，管道是半双工的，数据只能单向流动。它们通常在有共同祖先的进程（如父进程和子进程）之间使用，通过`fork`和`exec`创建。 2. **FIFO（命名管道）**：与普通管道类似，FIFO也是半双工的，但它允许不相关联的进程通过一个共同的文件名进行通信，提供了更大的灵活性。 3. **流管道**：流管道是全双工的，数据可以在两个方向上传输，类似于TCP/IP套接口，但通常用于同一主机上的进程间通信。 4. **消息队列**：消息队列允许进程发送和接收结构化的数据单元，具有更好的数据隔离性和控制性，常用于需要有序处理消息的场景。 5. **信号量**：信号量是一种同步机制，用于解决资源竞争问题，允许进程控制对共享资源的访问。 6. **共享存储**：进程可以直接读写同一块内存区域，实现快速的数据交换，但需要有效的同步机制防止数据冲突。 7. **套接口（Socket）**：套接口是通用的进程间通信工具，不仅支持同一主机，还能跨网络连接不同主机的进程，提供丰富的协议选择。 8. **流和命名流管道**：更高级的特性，如SVR4和4.3BSD支持的流管道和命名流管道，提供了更灵活的全双工通信方式。 文章指出，虽然不同UNIX实现对这些IPC技术的支持程度各异，但管道是最基础且广泛支持的。同时，随着POSIX标准的发展，这些通信机制可能会得到进一步的统一和增强。