(P23)进程间通信介绍一:进程同步与进程互斥 ,进程间通信目的 ,进程间通信发展 ,进程间通信分类 ,进程间共享信息的三种方式 ,IPC对象的持续性

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文章目录

    • 1.进程同步与进程互斥
    • 2.进程间通信目的
    • 3.进程间通信发展
    • 4.进程间通信分类
    • 5.进程间共享信息的三种方式
    • 6.IPC对象的持续性

1.进程同步与进程互斥

  • 顺序程序特征
    顺序性:后一条指令要在第一条指令的基础上才能执行
    封闭性:运行环境的封闭性,通用寄存器,系统堆栈,进程上下文,不会受其它程序的影响,他是封闭的
    确定性:不管在慢机器还是在快机器,给定程序输入,程序有输出
    可再现性:什么时候都可以再现结果
  • 并发程序特征
    共享性:共享某些资源
    并发性
    随机性
  • 进程互斥
    (1)排他性地使用资源称之为互斥资源、临界资源
    (2)由于各进程要求共享资源,而且有些资源需要互斥使用,因此各个进程间竞争使用这些资源,进程的这种关系为进程的互斥
    (3)系统中某些资源一次只允许一个进程使用,称这样的资源为临界资源或者互斥资源
    (4)在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区
  • 互斥eg:
    互斥:两个进程对共享资源的有序的访问,可用信号量实现
    进程与进程之间是CPU时间片轮转的
    当时间片轮转到了B进程,B进程x-1等于0,接着时间片又轮转给了A进程,先前x>0已经做完了,接着做x–,则此时x=-1,相当于一张票卖了2次,这是不允许的
    在这里插入图片描述
  • 进程同步
    进程同步指的是多个进程需要相互配合共同完成一项任务
  • 同步eg
    同步:两个进程的协作,可用信号量实现
    司机要等到售票员关门后,才可以启动车辆;
    售票员要等到司机到站停车后,才可以开门;
    在这里插入图片描述

2.进程间通信目的

  • 数据传输
    一个进程需要将它的数据发送给另一个进程
  • 资源共享
    多个进程之间共享同样的资源
  • 通知事件
    一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程)
  • 进程控制
    有些进程希望完全控制另一个进程的执行(eg:Debug进程),此时控制进程系统能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变;
    进程控制也可以通过信号SIGTRAP的方式来实现

3.进程间通信发展

  • 管道,管道只能用于父子进程之间的通信,有名管道可以用于不相关的进程间通信
  • System V进程间通信
  • POSIX进程间通信

4.进程间通信分类

  • 文件
  • 文件锁
  • 管道(pipe)和有名管道FIFO
  • 信号signal
  • 消息队列:进程间数据传输,system V,posix
  • 共享内存:进程间共享数据,system V,posix
  • 信号量:system V,posix
  • 互斥量:system v实现互斥量要用信号量来实现,posix
  • 条件变量:posix
  • 读写锁:posix
  • 套接字socket
  • System V IPC和POSIX IPC
    (1)System V IPC
    System V消息队列
    System V共享内存
    System V信号量
    (2)POSIX IPC
    消息队列
    共享内存
    信号量
    互斥量
    条件变量
    读写锁

5.进程间共享信息的三种方式

  • 进程间共享信息的三种方式
    在这里插入图片描述

6.IPC对象的持续性

  • 随进程持续
    一直存在直到打开的最后一个进程结束,eg:pipe和FIFO;
    因为进程间共享信息有3种方式,所以IPC对象的持续性也有3种
    pipe匿名管道和pipe有名管道FIFO
  • 随内核持续
    一直存在直到内核自举或显式删除,eg:System V消息队列,System V共享内存,System V信号量;
    进程结束的时候,这些IPC对象不会删除,当显式删除或者机器重启时,这些对象会被删除。
  • 随着文件系统持续
    一直存在直到显示删除,即使内核自举还存在,eg:POSIX消息队列、共享内存、信号量如果是使用映射文件来实现;
    即使访问这些IPC对象的进程都结束了或者计算机重启,这些对象还会保留着;只有显示删除,这些对象才会被删除;
    若不使用映射文件的方式,则它就是随内核持续的。

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