UNIX进程间通信详解
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更新于2024-08-01
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"UNIX环境高级编程第14章主要讲解了进程间通信(IPC)的各种机制,包括管道、FIFO、消息队列、信号量、共享存储以及套接口等。此章着重介绍了UNIX IPC的基础和经典形式,同时也提到了不同UNIX实现之间的兼容性和POSIX对IPC的未来规范。
在UNIX系统中,进程间通信是多进程协作和数据交换的关键。章节首先指出了通过fork和exec来传递文件描述符或利用文件系统是基础的通信方式,但存在局限性。于是,IPC提供了更多灵活的通信途径。表14-1列举了不同UNIX实现支持的IPC形式,如管道、FIFO、消息队列、信号量、共享存储、套接口和流。尽管不是所有形式都在所有系统中可用,但管道是唯一通用的半双工通信方式。
管道作为最早的IPC形式,存在于所有UNIX系统中。它的特点是单向数据传输且只能在有血缘关系的进程(如父子进程)之间使用。当一个进程创建管道后,通过fork操作,管道可以在父进程和子进程之间建立连接。
FIFO(命名管道)是另一种类似管道的数据传输方式,但它允许无亲缘关系的进程间通信,因为它们是基于文件系统的。FIFO提供了一种全双工的通信可能性,而普通管道是半双工的。
消息队列、信号量和共享存储是更复杂的数据交换机制。消息队列允许进程发送和接收结构化数据,而信号量用于同步对共享资源的访问。共享存储则让多个进程可以直接访问同一块内存区域,实现高效的数据交换。这些技术最初在System V UNIX中引入,后来被许多其他UNIX变体采纳。
套接口(Socket)是支持跨主机进程间通信的机制,常用于网络编程,可以实现不同系统之间的数据传输。流和流管道是更高级的通信方式,通常用于SVR4和4.3BSD及后续版本,它们提供了全双工通信和更复杂的流控制功能。
下一章将深入探讨这些高级特性,包括流管道、命名流管道以及如何利用它们实现更复杂的应用。
这一章深入讲解了UNIX环境中的各种进程间通信技术,为理解和使用这些工具提供了基础,对于从事UNIX/Linux系统编程和开发的人员来说,是不可或缺的知识。
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