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程序ipc和執行緒ipc

每個程序有自己的地址空間。兩個程序中的地址即使值相同,實際指向的位置也不同。程序間通訊一般通過作業系統的公共區進行。
同一程序中的執行緒因屬同一地址空間,可直接通訊。
不僅是系統內部獨立執行的實體,而且是獨立競爭資源的實體。
執行緒也被稱為輕權程序,同一程序的執行緒共享全域性變數和記憶體,使得執行緒之間共享資料很容易也很方便,但會帶來某些共享資料的互斥問題。
許對程式為了提高效率也都是用了執行緒來編寫。
父子程序的派生是非常昂貴的,而且父子程序的通訊需要ipc或者其他方法來實現,比較麻煩。而執行緒的建立就花費少得多,並且同一程序內的執行緒共享全域性儲存區,所以通訊方便。
執行緒的缺點也是由它的優點造成的,主要是同步,非同步和互斥的問題,值得在使用的時候小心設計。


只有程序間需要通訊,同一程序的執行緒share地址空間,沒有通訊的必要,但要做好同步/互斥mutex,保護共享的全域性變數。執行緒擁有自己的棧。同步/互斥是原語primitives.
而程序間通訊無論是訊號,管道pipe還是共享記憶體都是由作業系統保證的,是系統呼叫.


執行緒間通訊:由於多執行緒共享地址空間和資料空間,所以多個執行緒間的通訊是一個執行緒的資料可以直接提供給其他執行緒使用,而不必通過作業系統(也就是核心的排程)。

程序間的通訊則不同,它的資料空間的獨立性決定了它的通訊相對比較複雜,需要通過作業系統。以前程序間的通訊只能是單機版的,現在作業系統都繼承了基於套接字(socket)的程序間的通訊機制。這樣程序間的通訊就不侷限於單臺計算機了,實現了網路通訊。

一、程序間的通訊方式
# 管道( pipe ):管道是一種半雙工的通訊方式,資料只能單向流動,而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。
# 有名管道 (namedpipe) : 有名管道也是半雙工的通訊方式,但是它允許無親緣關係程序間的通訊。
# 訊號量(semophore ) : 訊號量是一個計數器,可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制,防止某程序正在訪問共享資源時,其他程序也訪問該資源。因此,主要作為程序間以及同一程序內不同執行緒之間的同步手段。
# 訊息佇列( messagequeue ) : 訊息佇列是由訊息的連結串列,存放在核心中並由訊息佇列識別符號標識。訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。
# 訊號 (sinal ) : 訊號是一種比較複雜的通訊方式,用於通知接收程序某個事件已經發生。
# 共享記憶體(shared memory ) :共享記憶體就是對映一段能被其他程序所訪問的記憶體,這段共享記憶體由一個程序建立,但多個程序都可以訪問。共享記憶體是最快的 IPC 方式,它是針對其他程序間通訊方式執行效率低而專門設計的。它往往與其他通訊機制,如訊號兩,配合使用,來實現程序間的同步和通訊。
# 套接字(socket ) : 套解口也是一種程序間通訊機制,與其他通訊機制不同的是,它可用於不同及其間的程序通訊。


二、執行緒間的通訊方式

# 鎖機制:包括互斥鎖、條件變數、讀寫鎖
*互斥鎖提供了以排他方式防止資料結構被併發修改的方法。
*讀寫鎖允許多個執行緒同時讀共享資料,而對寫操作是互斥的。
*條件變數可以以原子的方式阻塞程序,直到某個特定條件為真為止。對條件的測試是在互斥鎖的保護下進行的。條件變數始終與互斥鎖一起使用。
# 訊號量機制(Semaphore):包括無名執行緒訊號量和命名執行緒訊號量
# 訊號機制(Signal):類似程序間的訊號處理
執行緒間的通訊目的主要是用於執行緒同步,所以執行緒沒有像程序通訊中的用於資料交換的通訊機制。

 

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