19、Unix系统中的进程通信机制详解

Unix系统中的进程通信机制详解

1. 进程通信概述

在Unix系统中，用户模式进程需要依靠内核来实现进程间的同步和数据交换。虽然可以通过创建文件并使用VFS系统调用进行加锁和解锁来实现一定程度的同步，但这种方式涉及磁盘文件系统访问，成本较高。因此，Unix内核提供了一组无需与文件系统交互的系统调用，同时还开发了一些包装函数，方便进程向内核发出同步请求。

Unix系统提供了以下几种基本的进程间通信机制：
-管道和FIFOs（命名管道）：适合实现进程间的生产者/消费者交互。
-信号量：用户模式下的内核信号量版本。
-消息：允许进程通过预定义的消息队列交换短数据块。
-共享内存区域：通过共享内存块实现进程间信息交换，在需要共享大量数据的应用中效率最高。
-套接字：可实现不同计算机上进程间的网络数据交换，也可用于同一主机上的进程通信。

2. 管道

2.1 管道简介

管道是所有Unix系统都提供的一种进程间通信机制，它是进程间的单向数据流。在Unix命令 shell 中，可以使用|运算符创建管道。例如，$ ls | more命令会创建两个通过管道连接的进程，ls程序的标准输出被重定向到管道，more程序从管道读取输入。使用管道比使用临时文件更方便，因为