Linux 程序相互通訊的幾種方式

第一：管道通訊。

當兩個程序通過管道進行通訊時，傳送資訊的程序稱為寫入程序; 接收資訊的過程稱為讀取過程。 流水線通訊方式的中間媒介是檔案，通常稱為管道檔案，它像管道一樣將乙個寫入程序和乙個讀取程序連線在一起，實現兩個程序之間的通訊。 寫入程序通過寫入端將資訊寫入流水線檔案; 讀取過程通過讀出從管道檔案中讀取資訊。

這兩個程序協同工作，連續寫入和讀取，形成乙個管道，供雙方通過管道傳遞資訊。

第二種型別是訊息緩衝通訊。

多個獨立的程序可以通過訊息緩衝機制相互通訊。 這種通訊的實現是以訊息緩衝區為中間媒介的，通訊雙方的傳送和接收操作都是基於訊息的。 在記憶體中，訊息緩衝區被組織成佇列，通常稱為訊息佇列。

訊息佇列建立完成後，可以由多個程序共享，傳送訊息的程序可以隨時向指定的訊息佇列傳送任何訊息，並檢查是否有接收程序等待它傳送的訊息。 如果是這樣，它會喚醒，接收訊息的程序可以在需要時將訊息傳送到指定的訊息佇列，如果訊息尚未到達，則進入休眠狀態並等待。

第三種型別：共享記憶體通訊。

針對訊息緩衝的缺點，訊息複製需要占用CPU使用率，OS提供了一種程序之間直接資料交換的通訊方式。 共享記憶體，顧名思義，允許多個程序在外部通訊協議或同步互斥機制的支援下與同一記憶體段進行通訊，它是最有效的資料通訊方法之一，其特點是沒有中間鏈結，並將共享記憶體頁直接對映到通過附件相互通訊的程序的相應虛擬位址空間， 以便多個程序可以直接訪問同乙個物理記憶體頁。

1 管道和命名管道：管道可用於相關程序之間的通訊，命名管道克服了管道無名稱的限制，因此除了管道所具有的功能外，它還允許不相關的程序之間的通訊;

2.訊號：訊號是一種比較複雜的通訊方式，它用於通知接收程序發生了某個事件，除了用於程序間通訊外，程序還可以向程序本身傳送訊號; Linux 除了支援 UNIX 早期的訊號語義函式 Sigal 外，還支援符合標準語義的訊號函式 SigAction（其實這個函式是基於 BSD，為了實現可靠的訊號機制，統一外部介面，用 sigaction 函式重新實現訊號函式）;

3.訊息佇列：訊息佇列是訊息的鏈結表，包括POSIX訊息佇列System V。 具有足夠許可權的程序可以將訊息新增到佇列中，而具有讀取許可權的程序可以從佇列中讀出訊息。

訊息佇列克服了訊號可以攜帶的資訊量少、流水線只能攜帶未格式化的位元組流、緩衝區大小有限的缺點。

4 共享記憶體：允許多個程序訪問相同的記憶體空間，這是最快的 IPC 形式。 它旨在解決其他通訊機制的低效率問題。 它通常與其他通訊機制（如訊號量）結合使用，以實現程序之間的同步和互斥。

5訊號量：主要用作程序之間和同一程序的不同執行緒之間的同步手段。

6 sockets：一種更通用的程序間通訊機制，可用於不同機器之間的程序間通訊。 它最初由 Unix 系統的 BSD 分支開發，現在可以移植到其他類 Unix 系統

Linux 和 System V 變體都支援套接字。

程序間通訊程序間通訊是不同程序之間資訊的傳輸或交換，程序的使用者空間是相互獨立的，程序可以利用系統空間來交換資訊。

管道是一種半雙工通訊方法，其中資料只能沿乙個方向流動。 如果要進行雙工通訊，則需要建立兩個管道。

管道只能在相關的程序之間使用，例如父子程序或同級程序。

叫

pipe） 也是一種雙工通訊模式，但它允許不相關的程序間使用。

訊號量

訊號量通常用作鎖定機制，它是一種計數器，用於控制多個程序對共享資源的訪問，從而防止多個程序同時訪問共享資源。 訊號量主要用作程序之間或同一程序的不同執行緒之間的同步手段。

訊號（正弦）。

信令是一種比較複雜的通訊方式，用於通知接收過程某些事件的發生，需要注意訊號處理中呼叫的功能是否是訊號安全的。

訊息佇列 （message

queue)

訊息佇列是儲存在核心中並由訊息佇列識別符號標識的訊息的鍊表。

共享記憶體（共享

memory)

共享記憶體是一段由其他程序訪問、由單個程序建立並由多個程序訪問的記憶體。 共享記憶體是最快的 IPC 方法，它專門設計用於解決其他程序間通訊方法的低操作效率問題。 它通常與其他通訊機制（如訊號量）結合使用，以實現程序之間的同步和通訊。

插座

套接字也是一種程序間通訊的方式，與其他方法不同，它可用於不同主機之間的程序通訊（這也是它的主要目的）。

幾種方式的缺點。

流水線：速度慢，容量有限，只能用於親屬關係程序間通訊。

命名管道：相同的管道，但允許不相關的程序間通訊。

訊息佇列：容量受系統限制，資料會留在佇列中，因此讀取時應考慮未讀資料。

訊號量：主要用於同步，不能傳輸複雜的資料資訊。