进程间通信基础常识整理

内核级的通信介质不需要显式地互斥访问模式，内部借助互斥锁早已推动了。（具体可以看《unix网络编程 卷2：进程间通信》5.8小节，给我们讲了posix消息队列实现模式，有兴趣可以看看）

但是有些消息队列、信号量不必定都是有内核维护结构的。比如Posix消息队列在内核中，System V消息队列就不在内核中；Posix基于存储的信号量就不在内核中维护，System V 信号量就在内核中维护。所以，具体要看平台的推动。

IPC是进程间通信的全称（inter process communication）。IP C对象的持续性分为三种：随进程，随内核和随文件系统

随进程稳步的IPC对象：一直存在到开启着IPC对象的最后一个进程关闭该对象为止

随内核持续的IPC对象：一直存在到内核再次自举或者显示删除IPC对象为止

随文件系统：一直存在到显示删除IPC对象为止

持续性和所在地址空间是没有关系的。

IPC对象的持续性

IPC类型

持续性

管道

FIFO

随进程

随进程

Posix消息队列

随内核

信号的本质是一种在硬件层次上对中断的模拟。

进程怎么看到和接收信号？

信号的接收不是进程完成的，是内核帮我们代理接收的。内核为每个进程维护一个信号向量表和一个信号队列。进程P1给P2发送一个信号，只有当P2再次遭遇内核时内核进程通信方式，才会检测信号对列，并按照相应的信号读取相应的信号处理变量。

信号测试和响应时机？

当进程继续遭遇内核执行完要执行的功能时，才会检测信号对列并对信号做出响应。那哪些状况下会遭遇内核呢？系统读取，中断以及异常，睡眠就会使进程处于内核。

如何开启信号处理函数并返回的？

在内核中查信号向量表，找到相应的信号处理函数。但是信号处理数组在用户态，也就是说我们要进行内核态到用户态的切换才能开启信号处理函数，处理完后重新返回内核态。

但是我们不要忽略一种情况，就是当这个系统调用阻塞之后捕捉到一个信号，进程会被激活。这个之后还要考量系统调用能不能被再次唤起。

信号分类：可靠（实时信号,信号ID在SIGRTMIN~SIGRTMAX之间）和不可靠（信号ID小于SIGRTMIN）

可靠：信号支持排队。当一个信号被阻塞了，产生几次信号，就会入队几次，接触阻塞时，所有的信号就会被递交。

不靠谱：信号不支持排队。当一个信号被阻塞了，解除阻塞时，只会递交一次，无论在阻塞过程中形成几次信号。

信号阻塞：信号有一个产生，信号要受到处理称为递达。当信号被屏蔽了以后，实际上是递达被屏蔽掉了，也就是说信号进入造成和递达之间，是一个未决信号。被阻塞的信号进入未决状态，只有终止阻塞然后才完成递达的动作。

同步和异步关注的是消息通讯模式（synchronous communication/ asynchronous communication）。

同步是发出这个调用时候，没有得到结果就不返回。异步是发出一个调用，直接返回。换句话说，就是异步调用发出后，并不会马上受到结果，而是被调用者通过状态等信息来通知调用者。

例子：

打电话给商场老板要买一本书，书店店主说你稍等内核进程通信方式，然后就去查究竟有没有这本书，可能费时5分钟也或许更长，你就在电话那边依然期待，等老板查好了，告诉你结果。

打电话买书，给店主说书名，老板说你稍等，挂完电话就起初找，找到后就给你打电话通知你结果。

linux内核中轮询机制的推动包括：信号——进程间通信的轮询机制；IO也有异步模式。

阻塞和非阻塞关注的是进程在期待结果时的状况。进程到底有没有继续往下执行。

阻塞式调用会把自己经常挂起，直到受到这个结果。非阻塞式调用，就是不把自己挂起，先去干别的事。

父进程调用fork()创建一个子进程的之后，子进程会采取写时复制技术（基于共享的观念，不能共享的就再次为子进程开辟内存页）。在没有采取写时复制技术之前，暴力复制父进程的内存页给子进程，写时复制技术就解决了这个冲突，只有子进程需要更改某页时就会去复制内存页。

因为是在进程用户空间存储中维护stdio缓冲区，因此父进程通过fork()创建子进程的之后，子进程会复制父进程的缓冲区。

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