进程间通信 订阅
进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息,那么不同进程之间存在着什么双方都可以访问的介质呢?进程的用户空间是互相独立的,一般而言是不能互相访问的,唯一的例外是共享内存区。另外,系统空间是“公共场所”,各进程均可以访问,所以内核也可以提供这样的条件。此外,还有双方都可以访问的外设。在这个意义上,两个进程当然也可以通过磁盘上的普通文件交换信息,或者通过“注册表”或其它数据库中的某些表项和记录交换信息。广义上这也是进程间通信的手段,但是一般都不把这算作“进程间通信”。 展开全文
进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息,那么不同进程之间存在着什么双方都可以访问的介质呢?进程的用户空间是互相独立的,一般而言是不能互相访问的,唯一的例外是共享内存区。另外,系统空间是“公共场所”,各进程均可以访问,所以内核也可以提供这样的条件。此外,还有双方都可以访问的外设。在这个意义上,两个进程当然也可以通过磁盘上的普通文件交换信息,或者通过“注册表”或其它数据库中的某些表项和记录交换信息。广义上这也是进程间通信的手段,但是一般都不把这算作“进程间通信”。
信息
外文名
Interprocess communication
简    称
IPC
中文名
进程间通信
应用领域
计算机
进程间通信概述
进程间通信(IPC,Interprocess communication)是一组编程接口,让程序员能够协调不同的进程,使之能在一个操作系统里同时运行,并相互传递、交换信息。这使得一个程序能够在同一时间里处理许多用户的要求。因为即使只有一个用户发出要求,也可能导致一个操作系统中多个进程的运行,进程之间必须互相通话。IPC接口就提供了这种可能性。每个IPC方法均有它自己的优点和局限性,一般,对于单个程序而言使用所有的IPC方法是不常见的。    IPC方法包括管道(PIPE)、消息排队、旗语、共用内存以及套接字(Socket)。 [1] 
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  • 进程间通信

    2020-06-28 18:10:27
    常见的本机进程间通信方式为: 1.管道pipe:管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系 2.消息队列MessageQueue:消息队列是由消息的...

    常见例子:
    在Web端使用QQ便捷登录,就是浏览器和QQ两个进程间的通信
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    在word中打开有道翻译,百度网盘
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    安卓系统中: 美团拉取支付宝进行支付
    在这里插入图片描述

    常见的本机进程间通信方式为:
    1.管道pipe:管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系
    2.消息队列MessageQueue:消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点
    3.套接字Socket:套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同及其间的进程通信。

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  • 进程间通信

    千次阅读 2010-04-08 09:19:00
    进程间通信 摘 要 随着人们对应用程序的要求越来越高,单进程应用在许多场合已不能满足人们的要求。编写多进程/多线程程序成为现代程序设计的一个重要特点,在多进程程序设计中,进程间的通信是不可避免的。...

     进程间通信

    摘 要 随着人们对应用程序的要求越来越高,单进程应用在许多场合已不能满足人们的要求。编写多进程/多线程程序成为现代程序设计的一个重要特点,在多进程程序设计中,进程间的通信是不可避免的。Microsoft Win32 API提供了多种进程间通信的方法,全面地阐述了这些方法的特点,并加以比较和分析,希望能给读者选择通信方法提供参考。


    1 进程与进程通信

      进程是装入内存并准备执行的程序,每个进程都有私有的虚拟地址空间,由代码、数据以及它可利用的系统资源(如文件、管道等)组成。多进程/多线程是Windows操作系统的一个基本特征。Microsoft Win32应用编程接口(Application Programming Interface, API)提供了大量支持应用程序间数据共享和交换的机制,这些机制行使的活动称为进程间通信(InterProcess Communication, IPC),进程通信就是指不同进程间进行数据共享和数据交换。
      正因为使用Win32 API进行进程通信方式有多种,如何选择恰当的通信方式就成为应用开发中的一个重要问题,下面本文将对Win32中进程通信的几种方法加以分析和比较。

    2 进程通信方法

    2.1 文件映射
      文件映射(Memory-Mapped Files)能使进程把文件内容当作进程地址区间一块内存那样来对待。因此,进程不必使用文件I/O操作,只需简单的指针操作就可读取和修改文件的内容。
      Win32 API允许多个进程访问同一文件映射对象,各个进程在它自己的地址空间里接收内存的指针。通过使用这些指针,不同进程就可以读或修改文件的内容,实现了对文件中数据的共享。
      应用程序有三种方法来使多个进程共享一个文件映射对象。
      (1)继承:第一个进程建立文件映射对象,它的子进程继承该对象的句柄。
      (2)命名文件映射:第一个进程在建立文件映射对象时可以给该对象指定一个名字(可与文件名不同)。第二个进程可通过这个名字打开此文件映射对象。另外,第一个进程也可以通过一些其它IPC机制(有名管道、邮件槽等)把名字传给第二个进程。
      (3)句柄复制:第一个进程建立文件映射对象,然后通过其它IPC机制(有名管道、邮件槽等)把对象句柄传递给第二个进程。第二个进程复制该句柄就取得对该文件映射对象的访问权限。
      文件映射是在多个进程间共享数据的非常有效方法,有较好的安全性。但文件映射只能用于本地机器的进程之间,不能用于网络中,而开发者还必须控制进程间的同步。
    2.2 共享内存
      Win32 API中共享内存(Shared Memory)实际就是文件映射的一种特殊情况。进程在创建文件映射对象时用0xFFFFFFFF来代替文件句柄(HANDLE),就表示了对应的文件映射对象是从操作系统页面文件访问内存,其它进程打开该文件映射对象就可以访问该内存块。由于共享内存是用文件映射实现的,所以它也有较好的安全性,也只能运行于同一计算机上的进程之间。
    2.3 匿名管道
      管道(Pipe)是一种具有两个端点的通信通道:有一端句柄的进程可以和有另一端句柄的进程通信。管道可以是单向-一端是只读的,另一端点是只写的;也可以是双向的一管道的两端点既可读也可写。
      匿名管道(Anonymous Pipe)是 在父进程和子进程之间,或同一父进程的两个子进程之间传输数据的无名字的单向管道。通常由父进程创建管道,然后由要通信的子进程继承通道的读端点句柄或写 端点句柄,然后实现通信。父进程还可以建立两个或更多个继承匿名管道读和写句柄的子进程。这些子进程可以使用管道直接通信,不需要通过父进程。
      匿名管道是单机上实现子进程标准I/O重定向的有效方法,它不能在网上使用,也不能用于两个不相关的进程之间。
    2.4 命名管道
      命名管道(Named Pipe)是服务器进程和一个或多个客户进程之间通信的单向或双向管道。不同于匿名管道的是命名管道可以在不相关的进程之间和不同计算机之间使用,服务器建立命名管道时给它指定一个名字,任何进程都可以通过该名字打开管道的另一端,根据给定的权限和服务器进程通信。
      命名管道提供了相对简单的编程接口,使通过网络传输数据并不比同一计算机上两进程之间通信更困难,不过如果要同时和多个进程通信它就力不从心了。
    2.5 邮件槽
      邮件槽(Mailslots)提 供进程间单向通信能力,任何进程都能建立邮件槽成为邮件槽服务器。其它进程,称为邮件槽客户,可以通过邮件槽的名字给邮件槽服务器进程发送消息。进来的消 息一直放在邮件槽中,直到服务器进程读取它为止。一个进程既可以是邮件槽服务器也可以是邮件槽客户,因此可建立多个邮件槽实现进程间的双向通信。
      通过邮件槽可以给本地计算机上的邮件槽、其它计算机上的邮件槽或指定网络区域中所有计算机上有同样名字的邮件槽发送消息。广播通信的消息长度不能超过400字节,非广播消息的长度则受邮件槽服务器指定的最大消息长度的限制。
      邮件槽与命名管道相似,不过它传输数据是通过不可靠的数据报(如TCP/IP协议中的UDP包)完成的,一旦网络发生错误则无法保证消息正确地接收,而命名管道传输数据则是建立在可靠连接基础上的。不过邮件槽有简化的编程接口和给指定网络区域内的所有计算机广播消息的能力,所以邮件槽不失为应用程序发送和接收消息的另一种选择。
    2.6 剪贴板
      剪贴板(Clipped Board)实质是Win32 API中一组用来传输数据的函数和消息,为Windows应用程序之间进行数据共享提供了一个中介,Windows已建立的剪切(复制)-粘贴的机制为不同应用程序之间共享不同格式数据提供了一条捷径。当用户在应用程序中执行剪切或复制操作时,应用程序把选取的数据用一种或多种格式放在剪贴板上。然后任何其它应用程序都可以从剪贴板上拾取数据,从给定格式中选择适合自己的格式。
      剪贴板是一个非常松散的交换媒介,可以支持任何数据格式,每一格式由一无符号整数标识,对标准(预定义)剪贴板格式,该值是Win32 API定义的常量;对非标准格式可以使用Register Clipboard Format函数注册为新的剪贴板格式。利用剪贴板进行交换的数据只需在数据格式上一致或都可以转化为某种格式就行。但剪贴板只能在基于Windows的程序中使用,不能在网络上使用。
    2.7 动态数据交换
      动态数据交换(DDE)是使用共享内存在应用程序之间进行数据交换的一种进程间通信形式。应用程序可以使用DDE进行一次性数据传输,也可以当出现新数据时,通过发送更新值在应用程序间动态交换数据。
      DDE和剪贴板一样既支持标准数据格式(如文本、位图等),又可以支持自己定义的数据格式。但它们的数据传输机制却不同,一个明显区别是剪贴板操作几乎总是用作对用户指定操作的一次性应答-如从菜单中选择Paste命令。尽管DDE也可以由用户启动,但它继续发挥作用一般不必用户进一步干预。DDE有三种数据交换方式:
      (1) 冷链:数据交换是一次性数据传输,与剪贴板相同。
      (2) 温链:当数据交换时服务器通知客户,然后客户必须请求新的数据。
      (3) 热链:当数据交换时服务器自动给客户发送数据。
      DDE交换可以发生在单机或网络中不同计算机的应用程序之间。开发者还可以定义定制的DDE数据格式进行应用程序之间特别目的IPC,它们有更紧密耦合的通信要求。大多数基于Windows的应用程序都支持DDE。
    2.8 对象连接与嵌入
      应用程序利用对象连接与嵌入(OLE)技术管理复合文档(由多种数据格式组成的文档),OLE提供使某应用程序更容易调用其它应用程序进行数据编辑的服务。例如,OLE支持的字处理器可以嵌套电子表格,当用户要编辑电子表格时OLE库可自动启动电子表格编辑器。当用户退出电子表格编辑器时,该表格已在原始字处理器文档中得到更新。在这里电子表格编辑器变成了字处理器的扩展,而如果使用DDE,用户要显式地启动电子表格编辑器。
      同DDE技术相同,大多数基于Windows的应用程序都支持OLE技术。
    2.9 动态连接库
      Win32动态连接库(DLL)中的全局数据可以被调用DLL的所有进程共享,这就又给进程间通信开辟了一条新的途径,当然访问时要注意同步问题。
      虽然可以通过DLL进行进程间数据共享,但从数据安全的角度考虑,我们并不提倡这种方法,使用带有访问权限控制的共享内存的方法更好一些。
    2.10 远程过程调用
      Win32 API提供的远程过程调用(RPC)使应用程序可以使用远程调用函数,这使在网络上用RPC进行进程通信就像函数调用那样简单。RPC既可以在单机不同进程间使用也可以在网络中使用。
      由于Win32 API提供的RPC服从OSF-DCE(Open Software Foundation Distributed Computing Environment)标准。所以通过Win32 API编写的RPC应用程序能与其它操作系统上支持DEC的RPC应用程序通信。使用RPC开发者可以建立高性能、紧密耦合的分布式应用程序。
    2.11 NetBios函数
      Win32 API提供NetBios函数用于处理低级网络控制,这主要是为IBM NetBios系统编写与Windows的接口。除非那些有特殊低级网络功能要求的应用程序,其它应用程序最好不要使用NetBios函数来进行进程间通信。
    2.12 Sockets
      Windows Sockets规范是以U.C.Berkeley大学BSD UNIX中流行的Socket接口为范例定义的一套Windows下的网络编程接口。除了Berkeley Socket原有的库函数以外,还扩展了一组针对Windows的函数,使程序员可以充分利用Windows的消息机制进行编程。
      现在通过Sockets实现进程通信的网络应用越来越多,这主要的原因是Sockets的跨平台性要比其它IPC机制好得多,另外WinSock 2.0不仅支持TCP/IP协议,而且还支持其它协议(如IPX)。Sockets的唯一缺点是它支持的是底层通信操作,这使得在单机的进程间进行简单数据传递不太方便,这时使用下面将介绍的WM_COPYDATA消息将更合适些。
    2.13 WM_COPYDATA消息
      WM_COPYDATA是一种非常强大却鲜为人知的消息。当一个应用向另一个应用传送数据时,发送方只需使用调用SendMessage函数,参数是目的窗口的句柄、传递数据的起始地址、WM_COPYDATA消息。接收方只需像处理其它消息那样处理WM_COPY DATA消息,这样收发双方就实现了数据共享。
      WM_COPYDATA是一种非常简单的方法,它在底层实际上是通过文件映射来实现的。它的缺点是灵活性不高,并且它只能用于Windows平台的单机环境下。


    本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/xgbing/archive/2007/08/23/1756381.aspx

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  • 在Android系统中,每一个应用程序都是由一些Activity和Service组成的,这些Activity和Service有可能运行在同一个进程中,也有可能运行在不同的进程中。...这就是本文中要介绍的Binder进程间通信机制了。

            在Android系统中,每一个应用程序都是由一些Activity和Service组成的,这些Activity和Service有可能运行在同一个进程中,也有可能运行在不同的进程中。那么,不在同一个进程的Activity或者Service是如何通信的呢?这就是本文中要介绍的Binder进程间通信机制了。

    《Android系统源代码情景分析》一书正在进击的程序员网(http://0xcc0xcd.com)中连载,点击进入!

            我们知道,Android系统是基于Linux内核的,而Linux内核继承和兼容了丰富的Unix系统进程间通信(IPC)机制。有传统的管道(Pipe)、信号(Signal)和跟踪(Trace),这三项通信手段只能用于父进程与子进程之间,或者兄弟进程之间;后来又增加了命令管道(Named Pipe),使得进程间通信不再局限于父子进程或者兄弟进程之间;为了更好地支持商业应用中的事务处理,在AT&T的Unix系统V中,又增加了三种称为“System V IPC”的进程间通信机制,分别是报文队列(Message)、共享内存(Share Memory)和信号量(Semaphore);后来BSD Unix对“System V IPC”机制进行了重要的扩充,提供了一种称为插口(Socket)的进程间通信机制。若想进一步详细了解这些进程间通信机制,建议参考Android学习启动篇一文中提到《Linux内核源代码情景分析》一书。

            但是,Android系统没有采用上述提到的各种进程间通信机制,而是采用Binder机制,难道是因为考虑到了移动设备硬件性能较差、内存较低的特点?不得而知。Binder其实也不是Android提出来的一套新的进程间通信机制,它是基于OpenBinder来实现的。OpenBinder最先是由Be Inc.开发的,接着Palm Inc.也跟着使用。现在OpenBinder的作者Dianne Hackborn就是在Google工作,负责Android平台的开发工作。

            前面一再提到,Binder是一种进程间通信机制,它是一种类似于COM和CORBA分布式组件架构,通俗一点,其实是提供远程过程调用(RPC)功能。从英文字面上意思看,Binder具有粘结剂的意思,那么它把什么东西粘结在一起呢?在Android系统的Binder机制中,由一系统组件组成,分别是Client、Server、Service Manager和Binder驱动程序,其中Client、Server和Service Manager运行在用户空间,Binder驱动程序运行内核空间。Binder就是一种把这四个组件粘合在一起的粘结剂了,其中,核心组件便是Binder驱动程序了,Service Manager提供了辅助管理的功能,Client和Server正是在Binder驱动和Service Manager提供的基础设施上,进行Client-Server之间的通信。Service Manager和Binder驱动已经在Android平台中实现好,开发者只要按照规范实现自己的Client和Server组件就可以了。说起来简单,做起难,对初学者来说,Android系统的Binder机制是最难理解的了,而Binder机制无论从系统开发还是应用开发的角度来看,都是Android系统中最重要的组成,因此,很有必要深入了解Binder的工作方式。要深入了解Binder的工作方式,最好的方式莫过于是阅读Binder相关的源代码了,Linux的鼻祖Linus Torvalds曾经曰过一句名言RTFSC:Read The Fucking Source Code。

            虽说阅读Binder的源代码是学习Binder机制的最好的方式,但是也绝不能打无准备之仗,因为Binder的相关源代码是比较枯燥无味而且比较难以理解的,如果能够辅予一些理论知识,那就更好了。闲话少说,网上关于Binder机制的资料还是不少的,这里就不想再详细写一遍了,强烈推荐下面两篇文章:

            Android深入浅出之Binder机制

            Android Binder设计与实现 – 设计篇

            Android深入浅出之Binder机制一文从情景出发,深入地介绍了Binder在用户空间的三个组件Client、Server和Service Manager的相互关系,Android Binder设计与实现一文则是详细地介绍了内核空间的Binder驱动程序的数据结构和设计原理。非常感谢这两位作者给我们带来这么好的Binder学习资料。总结一下,Android系统Binder机制中的四个组件Client、Server、Service Manager和Binder驱动程序的关系如下图所示:

            

            1. Client、Server和Service Manager实现在用户空间中,Binder驱动程序实现在内核空间中

            2. Binder驱动程序和Service Manager在Android平台中已经实现,开发者只需要在用户空间实现自己的Client和Server

            3. Binder驱动程序提供设备文件/dev/binder与用户空间交互,Client、Server和Service Manager通过open和ioctl文件操作函数与Binder驱动程序进行通信

            4. Client和Server之间的进程间通信通过Binder驱动程序间接实现

            5. Service Manager是一个守护进程,用来管理Server,并向Client提供查询Server接口的能力

            至此,对Binder机制总算是有了一个感性的认识,但仍然感到不能很好地从上到下贯穿整个IPC通信过程,于是,打算通过下面四个情景来分析Binder源代码,以进一步理解Binder机制:

            1. Service Manager是如何成为一个守护进程的?即Service Manager是如何告知Binder驱动程序它是Binder机制的上下文管理者。

            2. Server和Client是如何获得Service Manager接口的?即defaultServiceManager接口是如何实现的。

            3. Server是如何把自己的服务启动起来的?Service Manager在Server启动的过程中是如何为Server提供服务的?即IServiceManager::addService接口是如何实现的。

            4  Service Manager是如何为Client提供服务的?即IServiceManager::getService接口是如何实现的。

            在接下来的四篇文章中,将按照这四个情景来分析Binder源代码,都将会涉及到用户空间到内核空间的Binder相关源代码。这里为什么没有Client和Server是如何进行进程间通信的情景呢? 这是因为Service Manager在作为守护进程的同时,它也充当Server角色。因此,只要我们能够理解第三和第四个情景,也就理解了Binder机制中Client和Server是如何通过Binder驱动程序进行进程间通信的了。

            为了方便描述Android系统进程间通信Binder机制的原理和实现,在接下来的四篇文章中,我们都是基于C/C++语言来介绍Binder机制的实现的,但是,我们在Android系统开发应用程序时,都是基于Java语言的,因此,我们会在最后一篇文章中,详细介绍Android系统进程间通信Binder机制在应用程序框架层的Java接口实现:

            5. Android系统进程间通信Binder机制在应用程序框架层的Java接口源代码分析。

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    嵌入式 Linux进程间通信(五)——进程间通信简介

    一、进程间通信简介

        Linux的进程通信方式基本上是从Unix平台上的进程通信方式继承而来的。在Unix发展过程中,贝尔实验室和BSD(加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心)是Unix发展的主要贡献者,但两者在进程间通信方面的侧重点有所不同。贝尔实验室对Unix早期的进程间通信方式进行了系统的改进和扩充,形成了 “system V IPC”,通信进程局限在本地计算机内;BSD则跳过了进程通信局限在本地计算机的限制,形成了可以在计算机间进行通信的基于套接口(socket)的进程间通信机制Linux继承了贝尔实验室的system V IPC和BSD Socket两者进程间通信机制

        Linux进程间通信方式包括:管道FIFO、信号System V消息队列、System V信号灯、System V共享内存、Socket通信。

    进程间通信的目的:

    A、数据传输进程间需要相互传输数据

    B共享数据:多个进程操作共享数据

       C通知事件进程间需要通知某个事件的发生

       D资源共享:多个进程之间共享同样的资源需要内核提供锁和同步机制

       E进程控制:有些进程需要完全控制另一个进程的执行(如Debug进程)

    二、多进程编程的优缺点

    1、优点

    A每个进程互相独立,不影响主程序的稳定性,子进程崩溃没关系

    B通过增加CPU,就可以容易扩充性能

    C可以尽量减少线程加锁/解锁的影响,极大提高性能

    D每个子进程都有4GB地址空间和相关资源,总体能够达到的性能上限非常大

    2、缺点

    A逻辑控制复杂,需要和主程序交互

    B需要跨进程边界,如果有大数据量传送,就不太好,适合小数据量传送、密集运算

    C多进程调度开销比较大


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