Linux进程间通信详解：管道、有名管道与信号

"Linux环境进程间通信.pdf" 在Linux操作系统中，进程间通信（Inter-Process Communication, IPC）是实现不同进程之间数据交换和协调的重要机制。本资源详细介绍了几种常见的Linux IPC方式，包括管道（Pipe）、有名管道（FIFO）、信号（Signal）、消息队列和信号灯。 1. **管道及有名管道** - **管道概述**：管道是一种半双工通信方式，数据只能单向流动，两个进程通过共享内存区域进行通信。管道由一个写端和一个读端组成，数据从写端写入，读端读出。 - **API**：创建管道通常使用`pipe()`函数，读写则使用`read()`和`write()`。 - **关键概念**：包括无名管道（匿名管道）和有名管道（FIFO）。无名管道只在创建它的进程及其子进程中可见，而有名管道可以通过文件路径访问，可跨进程通信。 - **局限性**：管道不支持非亲缘关系进程间的通信，且容量有限，不提供同步机制。 2. **信号（上）** - **信号及来源**：信号是操作系统用来通知进程发生了某些事件的方式，如异常、硬件中断等。 - **种类**：分为可靠信号和不可靠信号，实时信号和非实时信号。 - **响应**：进程可以忽略信号、执行默认动作或注册自定义处理函数来响应信号。 - **发送**：使用`kill()`和`raise()`函数发送信号。 - **信号集**：`sigset_t`用于存储一组信号，`sigprocmask()`等函数用于管理信号集。 3. **信号（下）** - **生命周期**：信号在进程中的状态变化，包括接收、处理和忽略。 - **编程注意事项**：信号处理需谨慎，避免竞态条件和死锁。 - **实例**：深入探讨了信号的应用场景。 4. **消息队列** - **基本概念**：消息队列允许进程间传递结构化数据，支持多读多写。 - **操作**：通过`msgget()`创建或获取消息队列，`msgsnd()`和`msgrcv()`分别用于发送和接收消息。 - **限制**：消息队列的大小、数量等都有系统限制。 - **应用实例**：展示了如何在实际程序中使用消息队列。 5. **信号灯** - **概述**：信号灯是同步原语，用于控制多个进程对共享资源的访问。 - **Linux信号灯**：内核提供的信号灯接口，如`sem_init()`、`sem_post()`和`sem_wait()`。 - **与内核的关系**：信号灯由内核维护，提供互斥和同步功能。 - **限制**：包括资源限制和竞争条件的处理。 - **应用实例**：展示了如何利用信号灯解决并发问题。 这些进程间通信机制在多进程应用程序中起着至关重要的作用，它们各有特点，适用于不同的场景。开发者可以根据具体需求选择合适的通信方式来设计高效、可靠的系统。