用戶空間、內(nèi)核空間
Linux分為內(nèi)核進(jìn)程和用戶進(jìn)程：
1、內(nèi)核進(jìn)程共享一塊內(nèi)存空間，稱為內(nèi)核空間。
2、內(nèi)核進(jìn)程不能訪問(wèn)用戶空間。
3、用戶進(jìn)程有自獨(dú)立的地址空間，彼此隔離。
4、用戶進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用，從用戶態(tài)陷入內(nèi)核態(tài)，可以訪問(wèn)到內(nèi)核空間。
進(jìn)程通信的手段
1、共享內(nèi)存
獲取一塊內(nèi)存區(qū)域，兩個(gè)用戶進(jìn)程都能夠訪問(wèn)，便可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信。
2、系統(tǒng)調(diào)用
借用內(nèi)核態(tài)可以訪問(wèn)內(nèi)核空間的特性，通過(guò)內(nèi)核空間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：
用戶進(jìn)程A通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用，進(jìn)入內(nèi)核態(tài)，向內(nèi)核空間寫(xiě)入數(shù)據(jù)；
用戶進(jìn)程B通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用，進(jìn)入內(nèi)核態(tài)，從內(nèi)核空間讀取數(shù)據(jù)。
進(jìn)程通信的本質(zhì)：找到這樣一塊區(qū)域（如內(nèi)存、磁盤(pán)、其他設(shè)備等），兩個(gè)進(jìn)程都能訪問(wèn)到，再通過(guò)這塊區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
Linux中的進(jìn)程通信
linux中主要的進(jìn)程通信包括以下幾種：
| 通信方式 | 性能/拷貝 | 安全性 | 穩(wěn)定性 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| 信號(hào)（signal） | - | - | - | 事件通知，不適用于信息交換 |
| 信號(hào)量（Semaphore） | - | - | - | 計(jì)數(shù)器，常被用作鎖機(jī)制 |
| 管道（pipe） | 低/2 | - | 1對(duì)1 | - |
| 消息隊(duì)列（Message queues） | 低/2 | - | - | - |
| 套接字（Socket） | 低/2 | 高 | C/S架構(gòu) | - |
| 共享內(nèi)存（Share Memory） | 高/0 | 考慮并發(fā) | 用戶維護(hù) | - |
| Binder | 中/1 | 高：進(jìn)程UID標(biāo)識(shí)，鑒別身份 | C/S架構(gòu) | - |
管道
管道是利用內(nèi)核空間進(jìn)行進(jìn)程通信的，當(dāng)進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)管道之后，會(huì)返回兩個(gè)文件描述符Fd[0]、Fd[1]；Fd[0]用來(lái)讀數(shù)據(jù)，F(xiàn)d[1]用來(lái)寫(xiě)數(shù)據(jù)。
 當(dāng)進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)管道之后的連接情況
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 當(dāng)父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程之后的連接情況
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此時(shí)，如果想通過(guò)父進(jìn)程向子進(jìn)程通信，可以關(guān)閉父進(jìn)程的Fd[0]和子進(jìn)程的Fd[1]；反之亦然。
 父進(jìn)程寫(xiě)、子進(jìn)程讀
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 父進(jìn)程讀、子進(jìn)程寫(xiě)
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管道的兩次拷貝分別發(fā)生在Fd[1]寫(xiě)（將數(shù)據(jù)從用戶空間拷貝到內(nèi)核空間）、Fd[0]讀（將數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間拷貝到用戶空間）。管道通信需要滿足幾個(gè)條件：
1、互斥：讀寫(xiě)操作必須互斥進(jìn)行
2、同步：讀寫(xiě)進(jìn)程等待與喚醒
3、對(duì)方存在：只有判斷對(duì)方存在時(shí)才能通信
消息隊(duì)列
消息隊(duì)列在內(nèi)核空間維護(hù)了一個(gè)msgque鏈表。
通過(guò)wait-signal實(shí)現(xiàn)send原語(yǔ)
Procedure Send(rec, a); { rec為接收進(jìn)程, a為發(fā)送區(qū)}
Begin
Getbuf(a.size, i); {從自由區(qū)中申請(qǐng)空緩沖區(qū)i}
i.sender:=a.sender; {把消息從a處copy到緩沖區(qū)i}
i.size:=a.size;
i.text:=a.text;
i.next:=0;
GetID(PCB set, rec.j); {獲接收進(jìn)程內(nèi)部標(biāo)識(shí)符j}
wait(j.mutex);
insert(j.mq , i); {把緩沖區(qū)i掛到進(jìn)程rec消息鏈尾}
signal(j.mutex);
signal(j.sm);
END
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