程序之间如何进行通信？

Question

进程之间如何通信？根据我目前所学的编程知识，我无法解释套接字、文件系统以及其他程序间发送消息相关的内容。

顺便提一下，如果您要添加操作系统特定的内容，请注意我使用的是基于Linux的操作系统。 提前感谢您的帮助。这个问题困扰了我很久。 我猜内核可能与此有关。

- user1031446

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你要找的是“IPC”：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E9%97%B4%E9%80%9A%E4%BF%A1。 - Greg Hewgill

当您请求打开文件时，例如使用操作系统API时，会写入共享内存空间，操作系统接收信息并提供文件服务？我是对的还是完全错误的？再次感谢。 - user1031446

当您打开一个文件时，操作系统提供了读写该文件的能力（以及一些其他功能，如查找和截断）。当两个进程打开同一个文件时，它们之间的具体工作方式取决于内核的实现细节，并且不会暴露给用户进程。 - Greg Hewgill

Answer 1

在大多数IPC（进程间通信）机制中，对于你的问题，一般的答案是这样的：进程A调用内核，并传递一个指向缓冲区的指针，其中包含要传输到进程B的数据，进程B调用内核（或已经被阻塞在对内核的调用上），并传递一个指向缓冲区的指针，以便从进程A中填充数据。

这个通用描述对于sockets、pipes、System V message queues、普通文件等都是正确的。正如你所看到的，通信的成本很高，因为它至少涉及一个上下文切换。 Signals构成了一种异步IPC机制，其中一个进程可以向另一个进程发送简单的通知，触发第二个进程注册的处理程序（或者根据信号的不同什么也不做、停止或杀死该进程，具体取决于信号）。

如果需要传输大量数据，则可以使用System V共享内存，在这种情况下，两个进程可以访问同一部分主内存。请注意，即使在这种情况下，也需要使用同步机制，例如System V信号量，这会导致上下文切换。

因此，当进程需要频繁通信时，最好将它们作为单个进程中的线程。

- Adam Zalcman

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谢谢。这让我很有感触。我想我一直在忽略一些东西。非常详细和清晰。再次感谢。 - user1031446

我不确定线程总是会降低上下文切换的次数（如果您的核心数量远少于线程数量，则肯定不会）。在Linux上，线程像进程一样被调度（内核调度程序正在调度任务，无论是多线程进程的线程还是单线程进程）。 - Basile Starynkevitch