高频考点六大进程通信机制转载本文请联系飞天小牛公众号。刚学操作系统的时候，一直很疑惑，为什么进程同步互斥机制中有信号量机制，进程通信中有信号量机制，然后你看各种面试题总结或者网上的博客，你会发现有很多相同的进程通信机制？很少有人关心进程同步和互斥机制。看多了，想刷CSDN了。。。终于知道真相了，我只想说为什么在博客里写东西都写不清楚，无始无终真的是浪费时间。希望这篇文章能拯救和我一样被惊呆了一段时间的朋友。上一篇已经讲到进程间的同步互斥机制了。各位朋友看完以后最好再看看进程通信。全文思维导图如下：一、什么是进程通信InterProcessCommunication（IPC）顾名思义就是“进程间的信息交换”。其实“进程同步和互斥本质上是一种进程通信”（这就是为什么我们后面会在进程通信机制中看到信号量和PV操作），只不过它传递的只是信号量，通过修改信号量，进程可以建立连接，相互协调，协同工作，但“缺乏传输数据的能力”。虽然有些情况下进程之间交换的信息量很小，比如只交换某种状态信息，但是这类进程的同步和互斥机制完全可以胜任这项工作。但在大多数情况下，“进程间需要交换大量数据”，比如发送一批信息或整个文件，这就需要一种新的通信机制来完成，这就是所谓的进程通信。我们从操作系统层面直观地看一些进程通信：我们知道，为了保证安全，每个进程的用户地址空间都是独立的。一般来说，一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间，但是内核空间是每个进程共享的，所以“进程之间的信息交换必须通过内核”。下面列举一下Linux内核提供的常见进程通信机制：管道（又称共享文件）消息队列（又称消息传递）共享内存（又称共享存储）信号量和PV操作信号集Socket2.PipesAnonymous管道如果你学过Linux命令，你一定对管道不陌生。Linux管道使用竖线|连接多个命令，称为管道符号。$command1|command2上面的代码行构成了一个管道。它的作用是将上一个命令（command1）的输出作为下一个命令（command2）的输入。从这个功能描述可以看出，“pipeline中的数据只能单向流动”，即半双工通信。如果要实现相互通信（全双工通信），需要创建两条pipeline另外，管道符|创建的管道是匿名管道，用完会自动销毁，而且匿名管道只能在有亲缘关系的进程（父子进程）之间使用。也就是说，“匿名管道只能用于父子进程之间的通信。”在Linux的实际编码中，匿名管道是通过pipe函数创建的，如果创建成功则返回0，如果创建成功则返回0。失败，返回-1：intpipe(intfd[2]);这个函数有一个文件描述，存储空间为2个字符数组：fd[0]指向管道的读端，fd[1]指向writeendofthepipe,fd[1]的输出是fd[0]的输入大致explain通过匿名管道实现进程间通信的步骤：1）父进程创建两个匿名管道，管道1（fd1[0]和fd1[1]）和管道2（fd2[0]和fd2[1]）;因为管道的数据是单向流动的，所以要实现数据的双向通信，就需要两根管道，每个方向一根。2）父进程fork出子进程，所以对于这两个匿名管道，子进程也有两个文件描述符分别指向匿名管道的读写端；3）父进程关闭管道1的读端fd1[0]和管道2的写端fd2[1]，子进程关闭管道1的写端fd1[1]和读端fd2[0]管道2，使得管道1只能用于父进程写，子进程读；管道2只能用于父进程读，子进程写。管道用“环形队列”实现，数据从写端流入，从读端流出，实现了父子进程的双向通信。看完上面的描述，我们就明白管道的本质是什么了：对于管道两端的进程来说，管道是一个文件（这也是为什么管道也被称为共享文件机制），但它不是普通文件不属于某个文件系统，而是独立存在，单独构成一个文件系统，只存在于内存中。简单来说，“管道的本质就是内核在内存中开辟了一个缓冲区，这个缓冲区与管道文件相关联，内核将对管道文件的操作转化为对这个缓冲区的操作”命名管道和匿名管道因为没有名字，只能用于父子进程之间的通信。为了克服这个缺点，提出了众所周知的流水线，也称为FIFO，因为数据是按照先进先出的方式传输的。所谓命名管道就是提供一个与之关联的路径名，这样即使是与创建命名管道的进程没有任何关系的进程，只要能访问该路径，也可以通过命名管道相互通信。使用Linux命令mkfifo创建一个众所周知的管道：$mkfifomyPipemyPipe是管道的名称。接下来，我们向命名管道myPipe中写入数据：$echo"hello">myPipe执行这条命令后，你会发现它停止了这里是因为管道中的内容还没有被读取，命令只能正常退出读取管道中的数据后。因此，我们执行另一个命令来读取这个众所周知的管道中的数据：$cat
