linux socket进程间通信的几种方法
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Linux的SOCKET编程详解1. 网络中进程之间如何通信进程通信的概念最初来源于单机系统。
由于每个进程都在自己的地址范围内运行,为保证两个相互通信的进程之间既互不干扰又协调一致工作,操作系统为进程通信提供了相应设施,如UNIX BSD有:管道(pipe)、命名管道(named pipe)软中断信号(signal)UNIX system V有:消息(message)、共享存储区(shared memory)和信号量(semaphore)等.他们都仅限于用在本机进程之间通信。
网间进程通信要解决的是不同主机进程间的相互通信问题(可把同机进程通信看作是其中的特例)。
为此,首先要解决的是网间进程标识问题。
同一主机上,不同进程可用进程号(process ID)唯一标识。
但在网络环境下,各主机独立分配的进程号不能唯一标识该进程。
例如,主机A赋于某进程号5,在B机中也可以存在5号进程,因此,“5号进程”这句话就没有意义了。
其次,操作系统支持的网络协议众多,不同协议的工作方式不同,地址格式也不同。
因此,网间进程通信还要解决多重协议的识别问题。
其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题,网络层的―ip地址‖可以唯一标识网络中的主机,而传输层的―协议+端口‖可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。
这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口:UNIX BSD的套接字(socket)和UNIX System V的TLI(已经被淘汰),来实现网络进程之间的通信。
就目前而言,几乎所有的应用程序都是采用socket,而现在又是网络时代,网络中进程通信是无处不在,这就是我为什么说―一切皆s ocket‖。
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即传输控制协议/网间协议,是一个工业标准的协议集,它是为广域网(WANs)设计的。
进程间通信的几种方法进程间通信是计算机系统中一种非常常见的需求,它允许多个进程在不同的地址空间中共享资源,实现信息的共享以及通信。
在计算机系统中,进程间通信的方法会根据使用的网络类型以及网络的连接有所不同。
对于进程间通信的方法,一般可以分为以下几种:(一)共享内存共享内存是一种最简单的进程间通信的方式,也是当今使用最为普遍的进程间通信方法。
在此方法中,多个进程可以访问共享内存区域,这样它们就可以直接在内存中进行通信,而且支持多个进程同时读取和写入内存中的数据,能满足多样化的通信需求,从而提高了系统的效率。
但是,由于这种方法不能实现两个进程之间的“双向”通信,因此它只能适用于一些特定的应用场景,而不能满足一般的进程间通信需求。
(二)消息传递消息传递是进程之间通信的常见方法,它允许两个进程之间进行双向通信,同时还能可靠地传输数据。
在消息传递中,多个进程可以通过将自己的传输内容发送到指定的消息服务器来实现进程间通信。
消息服务器会将这些内容发送到另一个进程,以便双方进行通信。
简单的消息传递本质上是一种客户端/服务器架构,而处理多个进程之间的通信时,可以使用一种名为“发布/订阅”的模型。
在这种模型中,发送者会将消息(即发布)发布到消息服务器上,而接收者(即订阅)可以订阅消息服务器上的那些发布消息。
(三)管道(PIPES)管道是另一种常用的进程间通信模式,它可以实现进程间的双向通信。
在管道模式中,多个进程共享一个双向管道,它们可以在这个双向管道上进行双向通信,也就是说,管道的一端可以用来发送数据,另一端可以用来接收数据。
与消息传递不同,管道不需要使用额外的服务器,因此它可以更快地传输数据,但是它也有很大的局限性,无法跨越网络,仅限于同一台机器上的多个进程之间的通信。
(四)信号量信号量是一种重要的进程间通信机制,它可以用来实现同步和互斥操作,使多个进程都能够按照规定的方式来完成工作,从而实现协作和通信。
信号量原理是通过一个数值来控制多个进程对共享资源的访问,当这个数值为正时,它允许多个进程访问共享资源,当这个数值为0时,它就不允许多个进程访问共享资源。
linux线程间通信方式
Linux 线程间通信方式包括以下几种:
1. 管道通信:管道是一种半双工的通信方式,只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信,父进程创建管道,在进程间传递数据。
2. 信号通信:信号是一种异步通信方式,在进程之间传递简单的信息。
一个进程向另一个进程发送一个信号,另一个进程收到信号后就可以采取相应的操作。
3. 共享内存通信:共享内存是最快的进程间通信方式,可以将内存区域映射到多个进程的地址空间中,实现进程间数据的共享。
需要注意解决信号量、锁等同步问题。
4. 信号量通信:信号量是一种计数器,用来协调多个进程对共享资源的访问。
多个进程需要对信号量进行操作,以实现对共享资源的访问控制。
5. 消息队列通信:消息队列是一种通过消息传递来进行通信的机制,可以在进程之间传递数据块,通常用于进程间的同步和异步通信。
6. 套接字通信:套接字是基于网络通信的一种进程间通信方式,可用于同一主机上进程间通信,也可以在不同主机之间通信。
套接字是基于 TCP/IP 协议栈实现的,需要在数据传输时注意网络传输和数据结构转换等问题。
以上是 Linux 线程间通信的主要方式,开发者可以根据不同的需求和场景选择合适的方式。
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点Linux进程间通讯的方式有多种,其优缺点也不尽相同,接受者依赖发送者之时间特性可承载其优端。
下面就讨论几种典型的方式:1、管道(Pipe):是比较传统的方式,管道允许信息在不同进程之间传送,由一端输入,另一端输出,提供全双工式劝劝信息传送,除此之外,伺服端也可以将其服务转换为管道,例如说Web服务程序。
管道的优点:简单易懂、可靠、灵活、容易管理,可以控制发送端和接收端的信息流量。
管道的缺点:线程之间的信息量不能太大,也只能在本机上使用,不能通过网络发送信息。
2、消息队列(Message queue):消息队列主要应用在大型网络中,支持多种消息队列协议,广泛用于在远程机器上的进程间的交互、管理进程间的数据和同步问题。
消息队列的优点:主要优点是这种方式可以将消息发送给接收端,然后接收端可以从距离发送端远的地方网络上接收消息,通过消息队列可以较好的管理和控制进程间的数据流量和同步问题。
消息队列的缺点:缺点是消息队里的管理复杂,并且有一定的延迟,而且它使用时应避免共享内存,对于多处理器和跨网络环境, TCP 传输数据时也比不上消息队列的传输效率高。
3、共享内存(Share Memory):是最高效的进程间通信方式,也是最常用的,它使进程在通信时共享一个存储地址,双方都可以以该存储地址作为参数进行读写操作。
共享内存的优点:实现高性能,数据同步操作快、数据可以高速传输,可以解决多处理器以及跨网络环境的通信。
共享内存的缺点:由于进程间直接使用物理内存,没有任何保护,所需要使用较复杂的同步机制来完成数据的可靠传输。
总的来说,每种进程通讯方式都有各自的优缺点,不同的系统需求也许需要多种方案的相互配合才能有效的处理系统间通信的问题。
系统设计者应根据具体系统需求,选择合适的进程通信方式来实现更好的进程间通信。
简述linux中进程间各种通信方式特点Linux中进程间通信方式有多种,包括管道,命名管道,消息队列,信号量,共享内存和套接字。
每种通信方式都有自己的特点和适用场景。
一、管道1. 特点:- 管道是最简单的进程间通信方式之一,只能用于具有父子关系的进程间通信。
- 管道是一个单向通道,数据只能在一个方向上流动。
- 管道的容量有限,在写度满之前,读进程阻塞;在读度空之前,写进程阻塞。
2. 使用场景:- 父子进程之间需要进行简单的数据传输。
二、命名管道1. 特点:- 命名管道是一种特殊类型的文件,可以实现不相关进程的通信。
- 命名管道是半双工的,只能在一个方向上传输数据。
- 命名管道是顺序读写的,进程可以按照顺序读取其中的数据。
2. 使用场景:- 不相关的进程需要进行数据传输。
- 需要按照顺序进行传输的场景。
三、消息队列1. 特点:- 消息队列是一组消息的链表,具有特定的格式和标识符。
- 消息队列独立于发送和接收进程的生命周期,可以实现不相关进程间的通信。
- 消息队列可以根据优先级进行消息的传输。
2. 使用场景:- 需要实现进程间相对复杂的数据传输。
- 数据传输具有优先级。
四、信号量1. 特点:- 信号量是一个计数器,用于实现多个进程之间的互斥和同步。
- 信号量有一个整数值,只能通过定义的操作进行访问。
- 信号量可以用于控制临界区的访问次数。
2. 使用场景:- 多个进程需要共享公共资源。
- 需要进行互斥和同步操作。
五、共享内存1. 特点:- 共享内存是一块可以被多个进程共同访问的内存区域。
- 共享内存是最快的进程间通信方式,因为数据不需要在进程之间拷贝。
- 共享内存需要通过同步机制(如信号量)进行互斥访问。
2. 使用场景:- 需要高效地进行大量数据传输。
- 数据读写频繁,需要最小化数据拷贝的开销。
六、套接字1. 特点:- 套接字是一种网络编程中常用的进程间通信方式。
- 套接字支持不同主机上的进程进行通信。
进程间通信的⽅式有哪些?
进程间通信的⽅式有哪些?
1、进程间通讯⽅式有:管道,信号,信号量,消息队列,共享内存,套接字共六种
2、管道:管道分为有名管道和⽆名管道,其中⽆名管道是⼀种半双⼯的通信⽅式,数据只能单向流动,⽽且只能在具有亲缘关系的进程间使⽤,⼀般⽤于两个不同进程之间的通信。
有名管道也是⼀种半双⼯的通信⽅式,但它允许⽆亲缘关系进程间的通信。
3、信号:信号是⼀种⽐较复杂的通信⽅式,信号产⽣的条件:按键、硬件异常、进程调⽤kill函数将信号发送给另⼀个进程、⽤户调⽤kill命令将信号发送给其他进程,传递的消息⽐较少⽤于通知接收进程某个时间已经发⽣
4、信号量:信号量是⼀个计数器,可以⽤来控制多个线程对共享资源的访问,它不是⽤于交换⼤批数据,⽽⽤于多线程之间的同步。
他常作为⼀种锁机制。
因此,主要作为进程间以及同⼀个进程内不同线程之间的同步⼿段
5、消息队列:消息队列是消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识,消息队列克服了信号传递信息少,管道只能承载⽆格式字节流以及缓冲区⼤⼩受限等特点。
6、共享内存:共享内存就是映射⼀段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由⼀个进程创建,但多个进程都可以访问。
他往往与其他通信机制,如信号量配合使⽤,来实现进程间的同步和通信。
7、套接字:套接字可⽤于不同及其间的进程通信。
流式套接字: 提供可靠的,⾯向连接的通讯流
数据包套接字:定义⼀种⽆连接的服务,通过相互独⽴的报⽂进⾏传输,是⽆序的。
进程线程同步的⽅式和机制,进程间通信/deppcyan/article/details/8169526⼀、进程/线程间同步机制。
临界区、互斥区、事件、信号量四种⽅式临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Event)的区别1、临界区:通过对多线程的串⾏化来访问公共资源或⼀段代码,速度快,适合控制数据访问。
在任意时刻只允许⼀个线程对共享资源进⾏访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有⼀个线程进⼊后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并⼀直等到进⼊临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
2、互斥量:采⽤互斥对象机制。
只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有⼀个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。
互斥不仅能实现同⼀应⽤程序的公共资源安全共享,还能实现不同应⽤程序的公共资源安全共享 .互斥量⽐临界区复杂。
因为使⽤互斥不仅仅能够在同⼀应⽤程序不同线程中实现资源的安全共享,⽽且可以在不同应⽤程序的线程之间实现对资源的安全共享。
3、信号量:它允许多个线程在同⼀时刻访问同⼀资源,但是需要限制在同⼀时刻访问此资源的最⼤线程数⽬ .信号量对象对线程的同步⽅式与前⾯⼏种⽅法不同,信号允许多个线程同时使⽤共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。
它指出了同时访问共享资源的线程最⼤数⽬。
它允许多个线程在同⼀时刻访问同⼀资源,但是需要限制在同⼀时刻访问此资源的最⼤线程数⽬。
PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。
信号量S是⼀个整数,S⼤于等于零时代表可供并发进程使⽤的资源实体数,但S⼩于零时则表⽰正在等待使⽤共享资源的进程数。
P操作申请资源: (1)S减1; (2)若S减1后仍⼤于等于零,则进程继续执⾏; (3)若S减1后⼩于零,则该进程被阻塞后进⼊与该信号相对应的队列中,然后转⼊进程调度。
进程间通信的⼏种⽅式典型回答1. 套接字套接字为通信的端点。
通过⽹络通信的每对进程需要使⽤⼀对套接字,即每个进程各有⼀个。
每个套接字由⼀个 IP 地址和⼀个端⼝号组成。
通常,套接字采⽤ CS 架构,服务器通过监听指定的端⼝,来等待特定服务。
服务器在收到请求后,接受来⾃客户端套接字的连接,从⽽完成连接。
2. 管道管道提供了⼀个相对简单的进程间的相互通信,普通管道允许⽗进程和⼦进程之间的通信,⽽命名管道允许不相关进程之间的通信。
知识延伸进程间通信有两种基本模型:共享内存和消息传递。
共享内存模型会建⽴起⼀块供协作进程共享的内存区域,进程通过向此共享区域读出或写⼊数据来交换信息。
消息传递模型通过在协作进程间交换信息来实现通信。
下图给出了两个模型的对⽐:很多系统同时实现了这两种模型。
消息传递对于交换较少数量的数据很有⽤,因为⽆需避免冲突。
对于分布式系统,消息传递也⽐共享内存更易实现。
共享内存可以快于消息传递,这是因为消息传递的实现经常采⽤系统调⽤,因此需要更多的时间以便内核介⼊。
与此相反,共享内存系统仅在建⽴共享内存区域时需要系统调⽤;⼀旦建⽴共享内存,所有访问都可作为常规内存访问,⽆需借助内核。
对具有多个处理核的系统上,消息传递的性能要优于共享内存。
共享内存会有⾼速缓存⼀致性问题,这是由共享数据在多个⾼速缓存之间迁移⽽引起的。
随着系统处理核的⽇益增加,可能导致消息传递作为 IPC 的⾸选机制。
共享内存系统采⽤共享内存的进程间通信,需要通信进程建⽴共享内存区域。
通常,这⼀⽚共享内存区域驻留在创建共享内存段的进程地址空间内。
其它希望使⽤这个共享内存段进⾏通信的进程应将其附加到⾃⼰的地址空间。
回忆⼀下,通常操作系统试图阻⽌⼀个进程访问另⼀个进程的内存。
共享内存需要两个或更多的进程同意取消这⼀限制;这样它们通过在共享区域内读出或写⼊来交换信息。
数据的类型或位置取决于这些进程,⽽不是受控于操作系统。
另外,进程负责确保,它们不向同⼀位置同时写⼊数据。
进程间通信常见方法
进程间通信是操作系统中的重要概念,它涉及不同进程之间的数据传输和信息
共享。
在现代操作系统中,常见的进程间通信方法包括以下几种:
1. 管道:管道是最简单的进程间通信方法之一,适用于具有父子进程关系的进程。
它通过创建一个管道,将一个进程的输出连接到另一个进程的输入,实现它们之间的数据传输。
2. 消息队列:消息队列是一种以消息为单位进行进程间通信的方法。
它通过创
建一个消息队列,进程可以向队列中发送消息,并由其他进程接收。
这种通信方式可以实现进程之间的异步通信,提供了较大的灵活性。
3. 共享内存:共享内存是一种高效的进程间通信方法,它允许多个进程访问同
一块物理内存。
通过映射同一块共享内存区域到不同的进程地址空间,进程可以直接读写共享内存中的数据,实现高速的数据交换。
4. 套接字(Socket):套接字是一种用于网络编程的通信机制,也可以在本地
进程间进行通信。
它提供了一种可靠的、面向连接的方式来实现进程间的数据传输。
通过使用套接字,进程可以在不同主机或同一主机的不同进程之间进行通信。
这些是常见的进程间通信方法,每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应
用中,我们可以根据具体需求选择合适的通信方法来实现进程间的数据传输和信息共享。
了解这些通信方法的特点和使用方式,对于处理多进程间的数据交互是非常重要的。
Linux Socket进程间通信的几种方法有:
1. 基于TCP协议的socket通信:使用TCP协议进行可靠的、面向连接的数据传输,适用于需要保证数据完整性和顺序的应用。
2. 基于UDP协议的socket通信:使用UDP协议进行无连接的、不可靠的数据传输,适用于实时性要求较高的应用。
3. 管道(pipe):在Linux系统中,管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,且只能在具有亲缘关系的进程间使用。
4. 命名管道(named pipe):也称为FIFO(First In First Out),它是一种特殊类型的文件,可以在不同进程之间实现双向通信。
5. 消息队列(message queue):消息队列是一种消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。
消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
6. 共享内存(shared memory):共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。
共享内存是最快的IPC 方式,它可以被用于进程间的数据共享、内存映射和进程间通信等。