操作系统之共享内存,消息传递,管道

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共享内存

定义:共享内存指在多处理器的计算机系统中,可以被不同中央处理器(CPU)访问的大容量内存。

原理:多个进程可以访问同一块内存空间,进程通过向共享区域读入或写入数据来交换信息。共享内存是进程间通信(IPC)中最快的方式。

注意事项:共享内存不会自动销毁,需要手动销毁;使用共享内存时需要处理并发访问和同步问题。

消息传递

定义:消息传递是以消息为单位进行进程之间通信的一种手段。

原理:消息传递包括发送(Send)和接收(Receive)两个原语。发送进程将消息发送到消息队列中,接收进程从消息队列中读取消息。

方式:有直接消息传递和信箱消息传递两种方式。直接消息传递没有缓冲机制,发送和接收进程必须交替进行;信箱消息传递有缓冲机制,发送进程和接收进程可以异步进行。

管道

定义:管道是操作系统中用于进程间通信的一种机制。

原理:管道就像是一条连接两个进程的通道,数据在这个通道中单向流动,从一个进程的输出端(写入端)流向另一个进程的输入端(读取端)。

实现:管道在操作系统内核中是通过文件描述符来实现的。当创建一个管道时,内核会分配两个文件描述符,一个用于写入数据,另一个用于读取数据。