操作系统--进程（3）

进程通讯

一．进程对白：管道，套接字

进程对白就是一个进程发出某种数据信息，另一方接收数据信息，而这些数据信息通过一片共享的存储空间进行传递

    管道：一个进程向存储空间的一端写入信息，另一个进程存储空间的另一端读取信息，这个就是管道，管道所占的空间既可以是内存也可以是磁盘

    例如在Linux下，我们通过shell命令输入两个命令，中间通过符号“|”来创建两个命令之间的管道：sort < file1 | grep zou

    对file1的内容进行排序，完成后结果将作为grep的输入，在结果里找出所有包含zou的文本行，也就是说，数据从sort流向了grep

    套接字：套接字（socket）的功能非常强大，可以支持不同层面，不同应用，跨网络的通讯，使用套接字进行通讯需要双方均创建一个套接字，其中一方作为服务器方，另一方作为客户方，服务器方必须首先创建一个服务区套接字，然后在该套接字上进行监听，等待远方的连接请求，客户方也要创建一个套接字，然后向服务器方发送连接请求，服务器套接字在受到连接请求之后，将在服务器方机器上新建一个客户套接字，与远方的客户方套接字形成点到点的通信通道，之后，客户方和服务器方就可以直接通过类似于send和recv的命令在这个创建的套接字管道上进行交流了

   

    例如，创建一个服务器方的socket：

    SocketWatch = new Socket(AddressFamily,InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

    创建socket

    socketWatch.Bind(newIPEndPoint(IPAddress.Parse(txtIPAddress.Text),int.Parse(txtPort.Text)));

    绑定ip与端口

    socketWatch.Listen(10);

    设置监听队列的长度，开启监听连接

    不足之处：a.必须首先在通讯的进程间建立连接（管道或套接字），这需要消耗系统资源

              b.通信是资源的，而管道和套接字需要强制双方进行通信

              c.由于建立连接需要消耗时间，一旦建立就应该尽可能多的通信，如果通信信息量很少，则是“杀鸡用牛刀”

二．进程电报与旗语：信号与信号量

    信号：信号就是一个内核对象或者一个内核数据结构，发送方将该数据结构的内容填好，并指明该信号的目标进程后，发出特定的软件中断（相当于发电报的操作），操作系统接收到特定的中断请求后，知道是有进程要发送信号，于是到特定的内核数据结构里查找信号接收方，并进行通知，接到通知的进程则对信号进行相应处理

    信号量：在计算机中，信号量实际就是一个简单整数，一个进程在信号量变为0或者1的情况下推进，并将信号变为1或者0来防止别的进程同时推进，当该进程完成任务后，则将信号再改为0或者1，从而允许其他进程执行，我们可以看出，信号量已经不止是一种通信机制，更是一种同步机制

三．进程拥抱：共享内存

    要共享大量数据

    共享内存：进程的拥抱就是共享内存，两个进程共同拥有同一片内存，对于这片内存中的任何内容，二者均可以访问，要使用共享内存进行通信，进程A首先需要创建一片内存空间作为通信用，而其他进程B则将片内存映射到自己的（虚拟）地址空间，这样，进程A读写自己的地址空间中对应共享内存的区域时，就是在和B进行通信

不足之处：a.使用共享内存机制通信的两个进程必须在同一台物理机上

          b.安全性脆弱，假如一个进程有病毒，会很容易传给另外一个进程

四．信件发送：消息队列

    消息队列是一列具有头和尾的消息排列，新来的消息放在队列尾部，而读取消息则是从队列头部开始

 

    这样看来，它和管道十分类似，一头读，一头写，但是，它看起来很像管道，但又不是管道

    a.消息队列无固定的读写进程，任何进程都可以读写：而管道需要指定谁读和谁写

    b.消息队列可以同时支持多个进程，多个进程可以读写消息队列，即所谓的多对多，而管道是点对点

    c.消息队列只在内存中实现，而管道还可以在磁盘上实现

作者：周旭龙

出处：http://edisonchou.cnblogs.com

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