Linux進(jìn)程間通信趣味介紹

?月黑風(fēng)高夜，突然聽得咣當(dāng)一聲，Web服務(wù)器的目錄下冒出了兩個(gè)文件，弄出了不小的聲響。這兩個(gè)家伙一胖一瘦，鬼鬼祟祟，潛入這臺計(jì)算機(jī)，不知要搞什么名堂。“二弟，一會兒咱們按照計(jì)劃好的運(yùn)行起來，分頭行事，你等我信號，拿到數(shù)據(jù)后趕緊撤”，胖子對瘦子說到?！袄洗?，這地方我不熟悉，我怎么等你信號？咱們得想個(gè)聯(lián)系方式，一會兒通信使用”，瘦子說到?！斑@個(gè)不用擔(dān)心，主人都交代好了”，胖子一邊說，一邊從背后拿出一本 《Linux進(jìn)程間通信手冊》 翻了起來。

信號

翻開手冊的第一頁，上面寫著：信號——Signal，兩個(gè)家伙開始認(rèn)真研究起來。片刻之后，胖子程序說道：“唉，這個(gè)不行，往后翻吧！”瘦子程序不解，問道：“咋就不行啦？”“你看這里，手冊上說了，信號是Linux上的一種軟中斷通信機(jī)制，可以向指定進(jìn)程發(fā)送通知，總共有64種信號，不過這個(gè)信號只能作為通知使用，沒辦法傳輸數(shù)據(jù)”

“沒法傳輸數(shù)據(jù)？那這玩意有什么用？”“還是有用啊，可以通知某個(gè)進(jìn)程發(fā)生了什么事件，比如kill命令就是利用這個(gè)信號來告知進(jìn)程退出從而實(shí)現(xiàn)殺進(jìn)程的效果的”“原來如此”，瘦子程序若有所思的點(diǎn)了點(diǎn)頭，此時(shí)胖子已經(jīng)翻到了手冊的第二頁。

socket

“你看，手冊上寫了，可以用socket”，胖子說到?！皊ocket？那不是網(wǎng)絡(luò)通信使用的嗎？”，瘦子有些疑惑?！笆前?，不過咱們一樣可以用來在本地計(jì)算機(jī)通信，把連接的IP地址換成127.0.0.1就行了”“感覺有點(diǎn)太招搖了，咱們計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)程通信，數(shù)據(jù)還要經(jīng)過網(wǎng)卡，很容易被發(fā)現(xiàn)的！”“不會不會，手冊上說了，127.0.0.1是本地回環(huán)地址，數(shù)據(jù)在協(xié)議棧就進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)了，根本不會到達(dá)網(wǎng)卡”

“那抓包能抓到咱們通信嗎？”“嗯，讓我看看···手冊上說，可以在虛擬的回環(huán)網(wǎng)卡lo上抓到數(shù)據(jù)”“還是算了吧，咱干這事得悄悄進(jìn)行，不能留下痕跡，你再看看還有沒有別的招”聽瘦子這么一說，胖子倒也覺得有理，便在手冊上繼續(xù)翻了起來。

匿名管道

“哎，有了有了，這個(gè)叫匿名管道的，聽起來就比較隱秘，應(yīng)該不會被發(fā)現(xiàn)?！笔葑咏舆^手冊，看了起來。這倆盯著手冊上的兩個(gè)圖研究了半天，總算弄明白了，所謂匿名管道不過是內(nèi)核中的一段緩沖區(qū)，提供了讀寫兩個(gè)口子，通過fork創(chuàng)建子進(jìn)程后，子進(jìn)程繼承了父進(jìn)程的管道信息，兩邊只要約定好，一個(gè)讀，一個(gè)寫，就能實(shí)現(xiàn)通信了。

“老大，這匿名管道是單向的，咱們要通信，得整兩根管道才行，一個(gè)你寫我讀，一個(gè)我寫你讀”“看起來挺靠譜，就這么干！”，二人達(dá)成了一致。胖子程序率先運(yùn)行起來，隨后創(chuàng)建了兩個(gè)管道，一個(gè)用來發(fā)送消息，一個(gè)用來接收消息。接著執(zhí)行fork，將瘦子程序也運(yùn)行了起來。

時(shí)間過的很快，轉(zhuǎn)眼已是深夜，隨著計(jì)算機(jī)被關(guān)掉，兩個(gè)家伙的進(jìn)程也都退出了。半夜無人之際，硬盤中這兩個(gè)家伙開始吵起來了?！澳闶窃趺椿厥拢课医o你發(fā)消息怎么也不回，害得我一連發(fā)了一堆消息，最后把管道塞滿了，我都阻塞了！”，胖子程序氣憤地說道。“嗨！別提了，主人給我寫的程序有bug，今天運(yùn)行的時(shí)候不小心崩潰了，等我再次起來時(shí)，發(fā)現(xiàn)管道不見了，什么情況??？”，瘦子程序說完嘆了一口氣?！澳强隙ú恍?，這匿名管道需要有親緣關(guān)系的進(jìn)程繼承后才能通信，你用別的方式運(yùn)行起來，肯定看不到我創(chuàng)建的管道?。　薄斑@匿名管道用起來太麻煩了，看看還有沒有別的通信方式？”胖子程序又掏出了手冊，翻了起來。

消息隊(duì)列

“有了有了，這里還寫了兩種方式：命名管道、消息隊(duì)列”，胖子程序說到。“命名管道？跟匿名管道有什么區(qū)別嗎？”“命名管道有名字，有了名字就不限有親緣關(guān)系的進(jìn)程才能通信了，只要使用這個(gè)名字，都能打開管道通信，這下你就算掛了重啟也能跟我聯(lián)系上了”“那消息隊(duì)列又是什么東西？”“額，讓我看一下”“給我也看看”，瘦子程序湊了上去，一起看了起來。

過了一會兒，瘦子程序說道：“我看明白了，這消息隊(duì)列是內(nèi)核中的一個(gè)消息鏈表，按照消息塊組織，比那管道全是二進(jìn)制數(shù)據(jù)流堆積在一起好用多了”“有道理，而且這消息還可以指定類型，這樣咱們倆就不用弄兩個(gè)管道，一個(gè)消息隊(duì)列就行了，咱們倆使用不同的消息類型，可省了不少事兒??！”“那咱們就用消息隊(duì)列吧，別用那什么管道了”“好，就這么干！”兩個(gè)家伙一拍即合，準(zhǔn)備第二天再大干一場。第二天，計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，它們又偷偷的運(yùn)行了起來。這一次用上了消息隊(duì)列，聯(lián)絡(luò)起來方便了不少。

共享內(nèi)存

不知過了多久，那瘦子進(jìn)程總算來信兒了，胖子從消息隊(duì)列中取出一看，只見上面寫著：

“老大，我拿到了數(shù)據(jù)了，需要你來處理一下，不過這數(shù)據(jù)體量有點(diǎn)大，用管道和消息隊(duì)列傳輸效率都太低了，有無辦法快速把數(shù)據(jù)傳送給你，盼速回?！?/p>

胖子進(jìn)程心里一陣歡喜，數(shù)據(jù)拿到了，總算可以回去交差了。不過怎么樣快速把數(shù)據(jù)傳送過來呢，心里又犯起了嘀咕。此時(shí)，胖子進(jìn)程又一次拿出手冊，翻到了最后一頁，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫“共享內(nèi)存”的東西，仿佛像抓住了救命稻草一般，仔細(xì)研究了起來。片刻之后，胖子的臉上露出了笑容，隨后寫下了一條消息給瘦子進(jìn)程發(fā)送了過去。卻說這瘦子進(jìn)程正在焦急等待消息中，收到老大的回信后，趕緊取出來看：

二弟，主人的手冊中提到，可以使用共享內(nèi)存進(jìn)行進(jìn)程間通信。我準(zhǔn)備了幾個(gè)內(nèi)存頁面，你將它們映射到你的進(jìn)程地址空間中，咱們就能共享這一片內(nèi)存，你寫的數(shù)據(jù)我能立即看到，我寫的你也能立即看到，雖然咱們各自讀寫的地址不同，但實(shí)際上是訪問的同一片物理內(nèi)存頁面，比管道和消息隊(duì)列效率高多了！

不過為了防止咱們一起讀寫發(fā)生沖突，需要配合信號量一起使用，用它來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間同步。具體的使用方法如下：············盼速回！

瘦子進(jìn)程看完，心中大喜！趕緊通過消息隊(duì)列發(fā)了一封回信。隨后，通過老大交代的方法開始操作起來，打開共享、映射掛載一氣呵成。再接著，將數(shù)據(jù)一股腦兒寫到了共享的內(nèi)存頁面中。大功告成之后，便退出了進(jìn)程，按照計(jì)劃準(zhǔn)備撤退，卻不見了胖子的蹤跡，既無進(jìn)程也無文件?！斑@家伙難道拋下我一個(gè)人跑了？”正想著，突然“嗡”的一聲，瘦子的程序文件也沒了。卻看那文件目錄之下，只留了一卷《Linux進(jìn)程間通信手冊》···

責(zé)任編輯：haq