什么是进程间通信

进程间通信是操作系统提供的机制，用于允许进程之间相互通信。这种通信可以涉及一个进程通知另一个进程某个事件发生，或者是将数据从一个进程传输到另一个进程。

下图展示了进程间通信的示意图：

进程间通信中的同步

同步是进程间通信的必要部分，可以由进程控制机制提供，也可以由通信进程处理。以下是提供同步的一些方法：

• 信号量

信号量是控制多个进程访问共享资源的变量。信号量有两种类型：二值信号量和计数信号量。

• 互斥

互斥要求只有一个进程线程可以同时进入关键部分。这对于同步和防止竞争条件非常有用。

• 屏障

屏障不允许单个进程继续进行，直到所有进程都达到该点。许多并行语言和集合例程都会施加屏障。

• 自旋锁

这是一种锁。试图获取此锁的进程在循环中等待，同时检查锁是否可用。这被称为忙等待，因为进程虽然活动但没有执行任何有用的操作。

进程间通信的方法

实现进程间通信的不同方法如下：

• 管道

管道是一种单向数据通道。两个管道可以用于创建两个进程之间的双向数据通道。这使用标准的输入和输出方法。管道在所有POSIX系统以及Windows操作系统中都被使用。

• 套接字

套接字是在网络中发送或接收数据的端点。这对于在同一台计算机上的进程之间发送的数据或在同一网络上的不同计算机之间发送的数据是真实的。大多数操作系统使用套接字进行进程间通信。

• 文件

文件是可能存储在磁盘上或通过文件服务器按需获取的数据记录。多个进程可以根据需要访问文件。所有操作系统都使用文件进行数据存储。

• 信号

信号在进程间通信中以有限的方式非常有用。它们是从一个进程发送到另一个进程的系统消息。通常，信号不用于传输数据，而是用于进程之间的远程命令。

• 共享内存

共享内存是可以被多个进程同时访问的内存。这样做是为了让进程之间进行通信。所有POSIX系统以及Windows操作系统都使用共享内存。

• 消息队列

多个进程可以在不连接到彼此的情况下读写消息队列中的数据。消息存储在队列中，直到其接收者检索它们。消息队列非常有用于进程间通信，并被大多数操作系统使用。

展示消息队列和共享内存进程间通信方法的图示如下：