比较Unix / Linux IPC

Unix / Linux提供了许多IPC：管道，套接字，共享内存，dbus，消息队列...

每种应用最适合的应用是什么，它们的性能如何？

Unix IPC

以下是七大公司：

1. 管

   仅在与父/子相关的进程中有用。致电pipe(2)和fork(2)。单向。

2. FIFO或命名管道

   与普通管道不同，两个不相关的进程可以使用FIFO。致电mkfifo(3)。单向。

3. 套接字和Unix域套接字

   双向的。用于网络通信，但也可以在本地使用。可以用于不同的协议。TCP没有消息边界。致电socket(2)。

4. 消息队列

   操作系统维护离散消息。见SYS / msg.h。

5. 信号

   信号将整数发送到另一个进程。与多线程不能很好地配合。致电kill(2)。

6. 信号

   用于多进程或线程的同步机制，类似于排队等候洗手间的人。见SYS / sem.h中。

7. 共享内存

   做自己的并发控制。致电shmget(2)。

邮件边界问题

选择一种方法而不是另一种方法时，一个决定因素是消息边界问题。您可能希望“消息”彼此分离，但不是像TCP或Pipe这样的字节流。

考虑一对回显客户端和服务器。客户端发送字符串，服务器接收它，然后立即将其发送回去。假设客户端发送“ Hello”，“ Hello”和“答案如何？”。

使用字节流协议，服务器可以接收“ Hell”，“ oHelloHow”和“关于答案？”等信息；或者更实际的是“ HelloHello答案如何？”。服务器不知道消息边界在哪里。

一个古老的技巧是将消息长度限制为CHAR_MAX或UINT_MAX并同意先在char或中发送消息长度uint。因此，如果您在接收方，则必须先阅读消息长度。这也意味着一次只能有一个线程进行消息读取。

使用UDP或消息队列之类的离散协议，您不必担心此问题，但是以编程方式字节流更易于处理，因为它们的行为类似于文件和stdin / out。

共享内存可能是最有效的，因为您需要在共享内存的基础上构建自己的通信方案，但是它需要大量的维护和同步。解决方案也可用于将共享内存分配给其他计算机。

如今，套接字是最便携的，但是比管道需要更多的开销。能够在本地或通过网络透明地使用套接字的功能是一大优势。

消息队列和信号对于硬实时应用程序可能非常有用，但它们并不那么灵活。

这些方法自然是为流程之间的通信而创建的，并且在流程中使用多个线程会使事情（尤其是信号）复杂化。

这是带有简单基准的网页：https : //sites.google.com/site/rikkus/sysv-ipc-vs-unix-pipes-vs-unix-sockets

据我所知，每个都有其优点：

• 管道I / O是最快的，但需要父子关系才能工作。
• Sysv IPC具有定义的消息边界，可以在本地连接不同的进程。
• UNIX套接字可以在本地连接不同的进程，并具有更高的带宽，但没有固有的消息边界。
• TCP / IP套接字可以连接任何进程，甚至可以通过网络进行连接，但是开销更高，并且没有固有的消息边界。

值得注意的是，许多库在另一种之上实现了一种类型的事物。

共享内存不需要使用可怕的sysv共享内存功能-使用mmap（）更为优雅（如果要将文件命名为tmpfs / dev / shm，则将文件映射到tmpfs / dev / shm上；如果需要，将mmap / dev / zero映射为分叉未执行的进程以匿名方式继承它）。话虽如此，它仍然使您的进程需要一些同步以避免问题的发生-通常是通过使用其他一些IPC机制对共享内存区域的访问进行同步。