Linux进程间通信机制有哪些

K-seo • 2024-01-25 08:15 • 网站运维 • 209 views

Linux进程间通信（IPC）机制是Linux系统中用于实现不同进程之间数据交换和资源共享的一种技术，在Linux系统中，进程间通信主要有以下几种方式：

1、管道（Pipe）

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，管道分为匿名管道和命名管道两种。

匿名管道：又称为pipe，是在父子进程或者兄弟进程之间传递数据的临时文件，它是由父进程创建的，然后通过pipe()函数与子进程建立连接，匿名管道没有名字，只能在具有亲缘关系的进程间使用。

命名管道：又称为FIFO（First In First Out），它是一种特殊类型的文件，以文件的形式存在于文件系统中，命名管道可以在不相关的进程间使用，通过mkfifo()函数创建。

2、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，消息队列允许一个或多个进程向它写入与读取消息。

3、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、同步等操作。

4、信号量（Semaphore）

信号量是一个计数器，用来控制多个进程对共享资源的访问，它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

5、套接字（Socket）

套接字是一种网络通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同机器之间的进程通信，套接字支持多种协议，如TCP、UDP等。

6、信号（Signal）

信号是一种软件中断机制，主要用于通知接收进程某个事件已经发生，当用户按下Ctrl+C时，会产生SIGINT信号；当断网时，会产生SIGHUP信号等，信号是一种异步通信方式，可以用来实现进程间的同步和异步通信。

7、旗语（SysV IPC）

旗语是一种基于消息队列的IPC机制，主要用于实现进程间同步和互斥，旗语包括三种类型：消息队列、信号量和共享内存，旗语是Linux系统最早支持的IPC机制之一，但由于其复杂性和效率较低，现在已经逐渐被其他IPC机制所取代。

8、远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）

RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议，RPC使得开发分布式应用程序更加容易，程序员无需关心网络通信的细节，在Linux系统中，常用的RPC框架有gRPC、Hessian等。

9、分布式共享内存（Distributed Shared Memory，DSM）

DSM是一种分布式内存管理技术，它将物理内存划分为多个逻辑分区，每个分区可以在不同的节点上进行读写操作，DSM可以实现多台计算机之间的内存共享和数据传输，提高系统的可扩展性和性能，在Linux系统中，常用的DSM框架有Tachyon、Hazelcast等。

10、虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）

VLAN是一种将局域网划分为多个逻辑网络的技术，每个逻辑网络都有一个唯一的VLAN ID，VLAN可以实现不同逻辑网络之间的隔离和通信限制，提高网络安全性，在Linux系统中，可以通过配置交换机来实现VLAN功能。