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进程间的通信

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进程切换​

为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。因此可以说，任何进程都是在操作系统内核的支持下运行的，是与内核紧密相关的。

从一个进程的运行转到另一个进程上运行，这个过程中经过下面这些变化：

  1. 保存处理机上下文，包括程序计数器和其他寄存器。
  2. 更新 PCB 信息。
  3. 把进程的 PCB 移入相应的队列，如就绪、在某事件阻塞等队列。
  4. 选择另一个进程执行，并更新其 PCB。
  5. 更新内存管理的数据结构。
  6. 恢复处理机上下文。

总而言之就是很耗资源

进程的阻塞​

正在执行的进程，由于期待的某些事件未发生，如请求系统资源失败、等待某种操作的完成、新数据尚未到达或无新工作做等，则由系统自动执行阻塞原语（Block），使自己由运行状态变为阻塞状态。

可见，进程的阻塞是进程自身的一种主动行为，也因此只有处于运行态的进程（获得 CPU），才可能将其转为阻塞状态。

当进程进入阻塞状态，是不占用 CPU 资源的。

进程间的通信方式有哪些？​

进程间通信（IPC，InterProcess Communication）是指在不同进程之间传播或交换信息。IPC 的方式通常有管道（包括无名管道和命名管道）、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams 等。其中 Socket 和 Streams 支持不同主机上的两个进程 IPC。

管道​

  1. 它是半双工的，具有固定的读端和写端；
  2. 它只能用于父子进程或者兄弟进程之间的进程的通信；
  3. 它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的 read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。

命名管道​

  1. FIFO 可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同；
  2. FIFO 有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

消息队列​

  1. 消息队列，是消息的链接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符 ID 来标识；
  2. 消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级；
  3. 消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除；
  4. 消息队列可以实现消息的随机查询，消息不一定要以先进先出的次序读取，也可以按消息的类型读取。

信号量​

  1. 信号量（semaphore）是一个计数器。用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据；
  2. 信号量用于进程间同步，若要在进程间传递数据需要结合共享内存；
  3. 信号量基于操作系统的 PV 操作，程序对信号量的操作都是原子操作；
  4. 每次对信号量的 PV 操作不仅限于对信号量值加 1 或减 1，而且可以加减任意正整数；
  5. 支持信号量组。

共享内存​

  1. 共享内存（Shared Memory），指两个或多个进程共享一个给定的存储区；
  2. 共享内存是最快的一种 IPC，因为进程是直接对内存进行存取。