進程間的通信（IPC）如何實現？

1、管道（ pipe ）

既可在程序中使用，也可在shell中使用。

管道是一種半雙工的通信方式，數據只能單向流動。

管道的問題在于他們沒有名字，只能在具有親緣關系（父子進程間）的進程間使用。

擴展：

管道由pipe函數創建，提供一個單向數據流。當需要一個雙向數據流時，我們必須創建兩個管道，每個方向一個。這也就是全雙工管道的實現原理：由兩個半雙工管道構成。

2、命名管道 （named pipe） ：即FIFO

命名管道也是半雙工的通信方式。提供單向數據流。

克服了管道沒有名字的限制，因此允許無親緣關系的進程間通信，解決了管道的上述問題。

擴展：

管道和FIFO都是使用通常的read和write函數訪問。

FIFO由mkfifo函數創建。FIFO不同于管道的是，每個FIFO有一個路徑名與之關聯，從而允許無親緣關系的進程訪問同一FIFO。

FIFO的真正優勢表現在服務器可以是一個長期運行的進程（如守護進程），而且與其客戶可以無親緣關系。

3、信號量（ semophore ）

主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。

進程間通信處理同步互斥的機制。信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。

4、信號 （ sinal ）

是一種處理異步事件的方式。

信號是一種比較復雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經發生。除了用于進程外，還可以發送信號給進程本身。

信號和信號量是不同的，他們雖然都可用來實現同步和互斥，但前者是使用信號處理器來進行的，后者是使用P，V操作來實現的。

5、消息隊列（ message queue ）

消息隊列是消息的鏈表，包括Posix消息隊列systemV消息隊列。

有足夠權限的進程都可以向隊列中添加消息，有足夠讀權限的進程都可以讀走隊列中的消息。

消息隊列克服了信號承載信息量少，管道只能承載無格式字節流以及緩沖區大小受限等缺點。

擴展：

消息隊列具有隨內核的持續性，這跟管道和FIFO不一樣。當一個管道或FIFO的最后一次關閉發生時，仍在該管道或FIFO上的數據將被丟棄。

兩種消息隊列：都不使用真正的描述符，因此在消息隊列上使用select或poll是困難的。兩種消息隊列：在某個進程往一個隊列寫入消息之前，并不需要另外某個進程在該隊列上等待消息的到達。

SystemV消息隊列的問題之一是無法通知一個進程何時在某個隊列中放置了一個消息，也就是無法窺探一個消息。而Posix消息隊列允許異步事件通知，以告知何時有一個消息放置到了某個空消息隊列中。

Posix消息隊列缺失的主要特性是從隊列中讀出指定優先級消息的能力。

使用管道和FIFO時，為在兩個方向上交換數據，需要兩個IPC通道。而使用消息隊列時單個隊列就夠用，由每個消息的類型來標識該消息是從客戶到服務器還是從服務器到客戶。

Posix消息隊列消息鏈表的鏈表頭中含有當前隊列的兩個屬性：隊列中允許的最大消息數和每個消息的最大大小。

Posix消息隊列消息隊列的2個限制：一個進程能同時擁有打開著的消息隊列的最大數目；任意消息的最大優先級。

6、共享內存（ shared memory ）

是由一個進程創建，但多個進程都可以訪問的同一塊內存空間。是最快的可用IPC形式（因為共享內存區中的單個數據副本對于共享該內存的所有線程或進程都是可用的）。

是針對其他通信機制運行效率較低而設計的。往往與其它通信機制，如信號量結合使用，來達到進程間的同步和通信。

一般IPC形式（管道、FIFO、消息隊列）的問題在于，兩個進程要交換信息，這些信息必須經由內核傳遞。而進程間共享內存時，交換數據就不再涉及內核。這些進程必須協調或同步對該共享內存區的使用。

將共享內存區用于客戶-服務器文件復制：該共享內存區同時存在于客戶和服務器的地址空間。

數據只需復制兩次：一次從輸入文件到共享內存區，另一次從共享內存區到輸出文件。

然而其他IPC形式（管道、FIFO、消息隊列）則需要四次復制：

另外，默認情況下通過fork派生的子進程并不與其父進程共享內存區。！！！

7、套接字（ socket ）

更為一般的進程間通信機制，可用于不同機器之間的進程間通信。

8、遠程過程調用：RPC