Linux程式之間如何通訊?

Tech In Pieces發表於2020-11-02

同一主機上的程式通訊方式

  • UNIX程式間通訊方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和訊號(Signal)
  • System V程式通訊方式:包括訊號量(Semaphore), 訊息佇列(Message Queue), 和共享記憶體(Shared Memory)
    網路主機間的程式通訊方式
  • RPC: Remote Procedure Call 遠端過程呼叫
  • Socket: 當前最流行的網路通訊方式, 基於TCP/IP協議的通訊方式.
    這些通訊方式的具體解釋:
    管道(PIPE):管道是一種半雙工的通訊方式,資料只能單向流動,而且只能在具有親緣關係(父子程式)的程式間使用。另外管道傳送的是無格式的位元組流,並且管道緩衝區的大小是有限的(管道緩衝區存在於記憶體中,在管道建立時,為緩衝區分配一個頁面大小)。
    有名管道 (FIFO): 有名管道也是半雙工的通訊方式,但是它允許無親緣關係程式間的通訊。
    訊號(Signal): 訊號是一種比較複雜的通訊方式,用於通知接收程式某個事件已經發生。
    訊號量(Semaphore):訊號量是一個計數器,可以用來控制多個程式對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制,防止某程式正在訪問共享資源時,其他程式也訪問該資源。因此,主要作為程式間以及同一程式內不同執行緒之間的同步手段。
    訊息佇列(Message Queue):訊息佇列是由訊息的連結串列,存放在核心中並由訊息佇列識別符號標識。訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。
    共享記憶體(Shared Memory ):共享記憶體就是對映一段能被其他程式所訪問的記憶體,這段共享記憶體由一個程式建立,但多個程式都可以訪問。共享記憶體是最快的 IPC 方式,它是針對其他程式間通訊方式執行效率低而專門設計的。它往往與其他通訊機制,如訊號量,配合使用,來實現程式間的同步和通訊。
    套接字(Socket): 套解口也是一種程式間通訊機制,與其他通訊機制不同的是,它可用於不同主機間的程式通訊。

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