探究Linux进程通信的实现方式（linux进程通信实现）

进程间的通信是操作系统中的一项重要内容，在linux内核中，支持多种进程间通信方式，如管道、共享内存、消息队列、信号量和套接字。本文将分别介绍这几种进程通信方式，并探讨Linux中通信实现方式的优缺点。

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首先介绍的是管道（Pipe），它是由操作系统提供的一种两个进程间实现通信的方法。它有一个特点，就是连接两个进程间的连接有效区域是全双工的，可以支持两个进程之间不断的数据传输。管道是Linux内核的一个管理的数据结构，它的实现依赖于任务神经元（task_struct）数据结构！实现代码如下：

“`C

struct pipe_inode_info {

struct task_struct *reader;

struct task_struct *writer;

struct file *files[2];

……

};

其次要介绍的是共享内存（Shared Memory），它是一种把两个进程所拥有的物理内存空间进行关联，从而达到通信的方式。它也能够有效地解决发送过大数据量时，进程间的传输效率问题，例如传输大于页大小的数据。另外，它还能通过进程间的原子操作来实现进程间的同步互斥的作用。

它的实现原理是共享内存的管理以操作系统的vm_area_struct数据结构，以及对应空间的物理页框来实现。实现代码如下：

```C
struct vm_area_struct {
  /*
   *  Area
   */
  unsigned long vm_start;
  unsigned long vm_end;
  /*
   *  memory management
   */
  struct sharing *shared;
  ……
};

再接下来介绍的是消息队列(Message Queuing)，Linux系统中的消息队列是以链表的方式将消息存放在一个缓冲区中，接受这些消息的进程可以从缓冲区中取出想要的消息进行处理，它在任务通信的方面拥有很高的灵活性，可以依靠它实现消息的传输，它通过消息队列的描述符去句柄进程的消息队列，实现消息传递。

它的实现依赖于linux内核中msg_snder_mgr这个数据结构存放进程间的传输消息，实现代码如下：

“`C

struct msg_sender_mgr {

int msg_type;

int msg_length;

void *msg_data;

struct list_head msg_list;

};

最后介绍的是信号量(Semaphore)，信号量是操作系统实现资源的动态分配和调度的一种重要的技术手段，它可以实现进程之间资源的互斥性和同步性，信号量在Linux系统中就是一个整数，用于计数，当计数值为0时，无法再有其他进程获得资源，此时进程被阻塞。

它的实现是使用semp_struct结构体去存储semp_value，等待着信号量递增，唤醒被阻塞的进程，实现代码如下：

```C
struct semp_struct {
  int semp_value;
  struct semp_queue *wait_queue;
  spinlock_t semp_lock;
};

以上是Linux中进程间的通信实现方式，其核心就是帮助操作系统管理进程之间的资源及进行进程间的通信。这些方式的实际实现是建立在Linux内核的数据结构和函数上的，它们之间的优缺点也有所不同，在实际开发中可以根据实际需求，通过类似管道、共享内存等来实现进程间的消息

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