Linux系统中的进程间通信方式主要以下几种:
同一主机上的进程通信方式
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
* System V进程通信方式:包括信号量(Semaphore), 消息队列(Message Queue), 和共享内存(Shared Memory)
网络主机间的进程通信方式
* RPC: Remote Procedure Call 远程过程调用
* Socket: 当前最流行的网络通信方式, 基于TCP/IP协议的通信方式.
各自的特点如下:
Linux系统中的线程间通信方式主要以下几种:
* 锁机制:包括互斥锁、条件变量、读写锁
互斥锁提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。
读写锁允许多个线程同时读共享数据,而对写操作是互斥的。
条件变量可以以原子的方式阻塞进程,直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。
* 信号量机制(Semaphore):包括无名线程信号量和命名线程信号量
* 信号机制(Signal):类似进程间的信号处理
线程间的通信目的主要是用于线程同步,所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制。
信号量机制(PV操作)理解:
PV操作,当然首先要说“信号量”。你可以流利地说出什么是信号量,或者P操作,V操作是如何对信号量进行修改的,但是,有没有想过,为什么要有信号量。
我们常说,信号量S可以简单地看作是系统中某类资源的数目。的确如此,那我们进一步来看,S==1代表什么?资源数目为1,没错,但更重要的是,它代表着这个资源是互斥的。
即:一个时刻只能有一个进程占用该资源。
千万不要小看“互斥信号量”这个含义,也许你会很想当然的认为,但是如果你能真正理解其含义,可以说,没有什么PV操作的题目可以难倒你。
换个角度看,很多时候我们拿到题目往往不知道该怎么下手,不知道如何设置信号量。如果你对上面的概念理解的话,至少你已经学会了对一种很重要的变量设置信号量了——共享变量。
用一个简单生动的例子来说明一下:
假设有一箱钱,假设有100元。A和B两个人同时从里面拿钱。简单来看,A拿了10元,扣掉10元,还有90元。B想直接那100元,发现不够,拿不了放弃。没错,对于现实世界,确实如此。对于计算机呢?并非如此!
有一点需要认知的是,进程的调度是任意的,不可预知的,其推进速度也是未知的。
所以在计算机世界里,可能存在这样一种调度方式:A准备拿10元(够拿),调度到B,B准备拿100元,发现也够拿,又调度到A,A前面发现够拿,所以想当然的拿了10元,再调度到B,B之前也是够拿的,所以也拿了100。结果呢?到底是不让B拿呢,还是钱变负了?
为什么会这样?因为箱里的钱,对于A和B来说是共享的。我们说,进程之间因为使用共享资源而产生的约束关系是间接制约关系,也就是我们常说的“互斥”。
理解了这个,再来看之前说的“理解了互斥信号量,也就理解了共享变量”。我们变得出了一个让你屡试不爽的结论:
参考 这个地方和 这个地方因为共享变量需要互斥使用,所以对于共享变量,为其设置一个互斥信号量(注意:是互斥,即S=1),当要修改共享变量时,对互斥信号量进行PV操作即可。