进程通信：从低级到高级，理解共享存储、管道与消息传递

"两通信进程必须满足的条件-操作系统上课讲义" 在计算机操作系统中，进程间的通信是一个重要的概念，确保了不同进程之间的协同工作。在标题和描述中提到的"两通信进程必须满足的条件"是指在进程通信过程中需要遵循的关键原则，以保证数据的安全传输和正确处理。 首先，当发送进程将消息写入缓冲区并将缓冲区挂入消息队列时，为了防止数据的混乱和冲突，必须禁止其他进程对缓冲区和消息队列的访问。这是实现进程互斥的一个基本要求，通常通过信号量机制来实现，确保在同一时间只有一个进程可以访问特定的资源。当缓冲区中的信息被写入并挂入队列后，其他进程才能开始读取操作。 其次，描述中提到的第二个条件是，如果缓冲区中没有信息存在，接收进程不应该尝试接收任何消息。这是因为没有数据可供接收时，盲目地尝试接收可能导致进程陷入等待状态，无法继续执行，这被称为"饥饿"状态。因此，接收进程需要有机制来检查缓冲区是否为空，以避免无效的等待。 接着，我们来看进程通信的分类。在2.6进程通信章节中，主要分为两种类型：低级通信和高级通信。 低级通信，也称为进程同步和互斥，通常涉及少量控制信息的交换，如信号量机制。虽然信号量对于控制进程执行顺序和防止竞争条件非常有效，但作为通信工具时，它效率较低且不透明，对用户来说不易使用。 高级通信提供了更高效的数据交换方式，包括共享存储器系统、管道通信、消息传递系统以及客户机-服务器系统。 1. 共享存储器系统：进程通过共享数据结构或内存区域进行通信。这种方式需要解决两个关键问题：如何提供共享内存以及如何确保对共享内存的读写互斥。 2. 管道通信：管道是UNIX系统中的一种通信方式，通过文件和文件系统实现。它允许一个进程（写进程）将数据写入管道，而另一个进程（读进程）从中读取。管道通信需要解决互斥、同步和确认对方存在的问题，以确保数据的正确流动。 3. 消息传递系统：在这种系统中，进程间的数据交换以消息的形式进行，可以是结构化的或者非结构化的。消息传递提供了更高的灵活性和安全性，因为每个消息都独立于其他消息，并且可以通过消息队列进行管理，确保数据的有序传递。 进程通信是操作系统中不可或缺的部分，确保了进程间的协作和数据安全。无论是简单的同步与互斥，还是复杂的高级通信机制，其核心目标都是保证多进程环境下的高效和可靠的数据交换。