【Linux】进程间通信 --- 管道 共享内存 消息队列 信号量

1.消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法

2.每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值

3.IPC资源必须删除，否则不会自动清除，除非重启，所以system V IPC资源的生命周期随内核

内核也给我们提供了获取消息队列和控制消息队列的系统接口

4.
消息队列通常由两个组件组成：生产者和消费者。生产者将消息发送到队列中，消费者从队列中读取消息并进行处理。消息队列软件可以提供许多有用的功能，例如消息确认、消息分组、消息过期时间等等

下面是消息队列的数据发送和接收接口

五、System V 信号量（了解）

1.信号量是什么？

信号量的本质是一个计数器，通常用来表示公共资源中，资源数量多少的问题。当访问没有保护的公共资源时，会产生数据不一致的问题，我们将被保护起来的公共资源称为临界资源，但大部分资源其实都是独立的。公共资源(内存，文件，网络等)都是要通过代码来进行访问的，这些代码我们称为临界区，其余未访问公共资源的代码称为非临界区

2.

由于各进程要求共享资源，而且有些资源需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源，进程的这种关系为进程的互斥，信号量主要用于同步与互斥。

一个程序要执行代码，那就执行所有代码，要执行一半不执行了，那就必须回滚，回到最初的状态。我们称这种要么不做，要做就一定必须做完的两态的情况称为原子性。

3.

只要访问公共资源，我们就必须对公共资源进行保护。所有的进程在访问公共资源之前，都必须申请sem信号量，申请sem信号量不就需要先看到同一份sem信号量吗？那么其实sem信号量本身就是公共资源，所以信号量也必须保证自身操作的安全性，那么信号量的++或- -等操作也都必须得是原子性的，要么做成功，要么就回到最初状态

4.

共享资源既可以作为整体使用，也可以划分成为一个一个的资源子部分进行使用。当多个子资源被多个进程进行使用时，我们称这样的行为叫做并发。

5.IPC资源必须删除，否则不会自动清除，除非重启，所以system V IPC资源的生命周期随内核

六、IPC资源的组织方式（多态的daddy）

1.

对于System V标准的IPC资源组织方式来说，资源的获取与释放操作，他们的接口相似度非常高，

所以OS要对这些同一标准的各个通信机制进行管理，他们都有各自的内核数据结构，但都非常的相似，OS系统可以通过数组的方式对这些System V标准的IPC资源进行管理。

2.

结构体的第一个成员地址，在数字上和结构体对象本身的地址是相同的。虽然他们类型不同，但是地址的字面值是相同的，所以我们可以只存储这些内核数据结构的第一个字段的地址，用一个指针数组来进行存储，因为虽然这些IPC资源的内核数据结构不同，但是他们的第一个字段的类型都是相同的，都是struct ipc_perm，所以我们可以用指针数组来进行管理。

当要访问具体的某个IPC资源的内核数据结构时，我们可以将数组中的内容拿出来，将其强转成对应的IPC资源内核数据结构的类型，也就是转成结构体类型，那么此时这个指针指向的就不再是struct ipc_perm类型的结构体了，而是变为struct shmid_ds或struct semid_ds或struct msqid_ds这几种IPC内核数据结构类型的结构体，此时我们就可以具体的访问某个IPC资源了。

上面能够这么做的原因其实是因为，结构体的地址和结构体中第一个字段的地址 在字面值上是相同的，只是他们类型不同罢了，我们可以通过类型强转的方式，让指针指向不同的结构体。

3.

下面组织IPC资源的方式不就是多态吗？右边三个资源就是派生类，左边是存储基类指针的指针数组，基类指针指向哪个派生类结构体，就调用哪个派生类结构体里的方法成员，只不过在Linux这里是通过指针类型强转的方式来实现的。

所以不是linux抄袭C++的多态，而是先有的linux后有的C++，linux才是爹。