整体框架

1、什么是进程通信？

顾名思义，进程通信就是指进程之间的信息交换。

进程是分配系统资源的单位（包括内存地址空间)，

• 因此$各进程$拥有的$内存地址空间相互独立$。

为了保证安全，$一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间$

但是进程之间的信息交换又是必须实现的。

为了保证进程间的安全通信，操作系统提供了一些方法。

2、共享存储

两个进程对共享空间的访问必须是互斥的（互斥访问通过操作系统提供的工具实现）。

操作系统只负责提供共享空间和同步互斥工具（如 P、V 操作）

$基于数据结构$的共享：

• 比如共享空间里只能放一个长度为 10 的数组。

• 这种共享方式速度慢、限制多，

• 是一种$低级通信$方式

$基于存储区$的共享：

• 在内存中画出一块共享存储区，数据的形式、存放位置都由进程控制，而不是操作系统。

• 相比之下，这种共享方式速度更快，

• 是一种$高级通信$方式。

3、管道通信

“管道” 是指用于连接读写进程的一个共享文件,

• 又名 pipe 文件。
• 其实就是在内存中开辟一个大小固定的缓冲区

管道只能采用$半双工通信$，某一时间段内只能实现单向的传输。

• 如果要实现双向同时通信，则需要设置两个管道。

首先进程 $1$ 会往管道中写数据， 当管道中的数据写满了之后进程 $2$ 才可以开始往外读数据

只有这个数据全部被读出后，进程 $1$ 才可以继续往里面写数据

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数据以字符流的形式写入管道，当管道写满时，写进程的 write() 系统调用将被阻塞，等待读进程将数据取走。

当读进程将数据全部取走后**，管道变空**，此时读进程的 read() 系统调用将被阻塞。

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如果$没写满,就不允许读$。

如果$没读空,就不允许写$。

数据一旦被读出，就从管道中被抛弃，

• 这就意味着$读进程最多只能有一个$，

  否则可能会有读错数据的情况。

4、消息传递

进程间的数据交换以$格式化的消息$（Message）为单位。

进程通过操作系统提供的 “发送消息/接收消息” 两个$原语$进行数据交换。

例如：TCP 报文段的首部就是消息头，数据载荷就是消息体

4.1、直接通信方式

消息直接挂到接收进程的消息缓存队列上

4.2、间接通信方式

消息要先发送到中间实体（信箱）中，因此也称 “信箱通信方式” 。

• Eg：计网中的电子邮件系统

5、整体框架