一个故事看懂进程间通信技术 - 轩辕之风 - D1h.Net第一号博客
返回主页

轩辕之风

一个故事看懂进程间通信技术

月黑风高夜,突然听得咣当一声,Web服务器的目录下冒出了两个文件,弄出了不小的声响。这两个家伙一胖一瘦,鬼鬼祟祟,潜入这台计算机,不知要搞什么名堂。

“二弟,一会儿咱们按照计划好的运行起来,分头行事,你等我信号,拿到数据后赶紧撤”,胖子对瘦子说到。

“老大,这地方我不熟悉,我怎么等你信号?咱们得想个联系方式,一会儿通信使用”,瘦子说到。

“这个不用担心,主人都交代好了”,胖子一边说,一边从背后拿出一本 《Linux进程间通信手册》 翻了起来。

信号

翻开手册的第一页,上面写着:信号——Signal,两个家伙开始认真研究起来。

片刻之后,胖子程序说道:“唉,这个不行,往后翻吧!”

瘦子程序不解,问道:“咋就不行啦?”

“你看这里,手册上说了,信号是Linux上的一种软中断通信机制,可以向指定进程发送通知,总共有64种信号,不过这个信号只能作为通知使用,没办法传输数据”

“没法传输数据?那这玩意有什么用?”

“还是有用啊,可以通知某个进程发生了什么事件,比如kill命令就是利用这个信号来告知进程退出从而实现杀进程的效果的”

“原来如此”,瘦子程序若有所思的点了点头,此时胖子已经翻到了手册的第二页。

socket

“你看,手册上写了,可以用socket”,胖子说到。

“socket?那不是网络通信使用的吗?”,瘦子有些疑惑。

“是啊,不过咱们一样可以用来在本地计算机通信,把连接的IP地址换成127.0.0.1就行了”

“感觉有点太招摇了,咱们计算机内部进程通信,数据还要经过网卡,很容易被发现的!”

“不会不会,手册上说了,127.0.0.1是本地回环地址,数据在协议栈就进行转发了,根本不会到达网卡”

 

 

“那抓包能抓到咱们通信吗?”

“嗯,让我看看···手册上说,可以在虚拟的回环网卡lo上抓到数据”

“还是算了吧,咱干这事得悄悄进行,不能留下痕迹,你再看看还有没有别的招”

听瘦子这么一说,胖子倒也觉得有理,便在手册上继续翻了起来。

匿名管道

“哎,有了有了,这个叫匿名管道的,听起来就比较隐秘,应该不会被发现。”

瘦子接过手册,看了起来。

这俩盯着手册上的两个图研究了半天,总算弄明白了,所谓匿名管道不过是内核中的一段缓冲区,提供了读写两个口子,通过fork创建子进程后,子进程继承了父进程的管道信息,两边只要约定好,一个读,一个写,就能实现通信了。

 

 

 

 

“老大,这匿名管道是单向的,咱们要通信,得整两根管道才行,一个你写我读,一个我写你读”

“看起来挺靠谱,就这么干!”,二人达成了一致。

胖子程序率先运行起来,随后创建了两个管道,一个用来发送消息,一个用来接收消息。接着执行fork,将瘦子程序也运行了起来。

 

 

时间过的很快,转眼已是深夜,随着计算机被关掉,两个家伙的进程也都退出了。

半夜无人之际,硬盘中这两个家伙开始吵起来了。

“你是怎么回事?我给你发消息怎么也不回,害得我一连发了一堆消息,最后把管道塞满了,我都阻塞了!”,胖子程序气愤地说道。

“嗨!别提了,主人给我写的程序有bug,今天运行的时候不小心崩溃了,等我再次起来时,发现管道不见了,什么情况啊?”,瘦子程序说完叹了一口气。

“那肯定不行,这匿名管道需要有亲缘关系的进程继承后才能通信,你用别的方式运行起来,肯定看不到我创建的管道啊!”

“这匿名管道用起来太麻烦了,看看还有没有别的通信方式?”

胖子程序又掏出了手册,翻了起来。

消息队列

“有了有了,这里还写了两种方式:命名管道、消息队列”,胖子程序说到。

“命名管道?跟匿名管道有什么区别吗?”

“命名管道有名字,有了名字就不限有亲缘关系的进程才能通信了,只要使用这个名字,都能打开管道通信,这下你就算挂了重启也能跟我联系上了”

“那消息队列又是什么东西?”

“额,让我看一下”

“给我也看看”,瘦子程序凑了上去,一起看了起来。

 

 

过了一会儿,瘦子程序说道:“我看明白了,这消息队列是内核中的一个消息链表,按照消息块组织,比那管道全是二进制数据流堆积在一起好用多了”

“有道理,而且这消息还可以指定类型,这样咱们俩就不用弄两个管道,一个消息队列就行了,咱们俩使用不同的消息类型,可省了不少事儿啊!”

“那咱们就用消息队列吧,别用那什么管道了”

“好,就这么干!”

两个家伙一拍即合,准备第二天再大干一场。

第二天,计算机启动后,它们又偷偷的运行了起来。

这一次用上了消息队列,联络起来方便了不少。

共享内存

不知过了多久,那瘦子进程总算来信儿了,胖子从消息队列中取出一看,只见上面写着:

“老大,我拿到了数据了,需要你来处理一下,不过这数据体量有点大,用管道和消息队列传输效率都太低了,有无办法快速把数据传送给你,盼速回。”

胖子进程心里一阵欢喜,数据拿到了,总算可以回去交差了。不过怎么样快速把数据传送过来呢,心里又犯起了嘀咕。

此时,胖子进程又一次拿出手册,翻到了最后一页,发现了一个叫“共享内存”的东西,仿佛像抓住了救命稻草一般,仔细研究了起来。

片刻之后,胖子的脸上露出了笑容,随后写下了一条消息给瘦子进程发送了过去。

却说这瘦子进程正在焦急等待消息中,收到老大的回信后,赶紧取出来看:

二弟,主人的手册中提到,可以使用共享内存进行进程间通信。

我准备了几个内存页面,你将它们映射到你的进程地址空间中,咱们就能共享这一片内存,你写的数据我能立即看到,我写的你也能立即看到,虽然咱们各自读写的地址不同,但实际上是访问的同一片物理内存页面,比管道和消息队列效率高多了!

不过为了防止咱们一起读写发生冲突,需要配合信号量一起使用,用它来实现进程间同步。

具体的使用方法如下:

······

······

盼速回!

瘦子进程看完,心中大喜!赶紧通过消息队列发了一封回信。

随后,通过老大交代的方法开始操作起来,打开共享、映射挂载一气呵成。再接着,将数据一股脑儿写到了共享的内存页面中。

大功告成之后,便退出了进程,按照计划准备撤退,却不见了胖子的踪迹,既无进程也无文件。

“这家伙难道抛下我一个人跑了?”

正想着,突然“嗡”的一声,瘦子的程序文件也没了。

却看那文件目录之下,只留了一卷《Linux进程间通信手册》···

 

相关推荐

一个故事看懂Redis

一个故事看懂Docker

一个故事看懂CPU中断技术

posted @ 2021-07-30 10:01  轩辕之风  阅读(3151)  评论(5编辑  收藏  举报
Copyright © 2021 轩辕之风
Powered by .NET 6 on Kubernetes

问答 28u iTmz.Net 3q科技 A8团队1 A8团队2 A8团队3 A8备