Meziprocesová komunikace - Inter-process communication

Pro další použití viz IPC.
A grid computing systém, který propojuje mnoho osobních počítačů přes internet prostřednictvím meziprocesové síťové komunikace

v počítačová věda, meziprocesová komunikace nebo meziprocesová komunikace (IPC) konkrétně odkazuje na mechanismy a operační systém poskytuje povolit procesy spravovat sdílená data. Aplikace obvykle mohou používat IPC, kategorizované jako klienty a servery, kde klient požaduje data a server odpovídá na požadavky klienta.[1] Mnoho aplikací jsou klienti i servery, jak je běžně vidět v distribuované výpočty.

IPC je pro proces návrhu velmi důležité mikrokernely a nanokernels, které snižují počet funkcí poskytovaných jádrem. Tyto funkce jsou poté získány komunikací se servery přes IPC, což vede k velkému nárůstu komunikace ve srovnání s běžným monolitickým jádrem. Rozhraní IPC obecně zahrnují variabilní analytické rámcové struktury. Tyto procesy zajišťují kompatibilitu mezi vícevektorovými protokoly, na které se modely IPC spoléhají.[2]

Mechanismus IPC je buď synchronní nebo asynchronní. Synchronizační primitiva lze použít k synchronnímu chování s asynchronním mechanismem IPC.

Přístupy

Různé přístupy k IPC byly přizpůsobeny různým softwarové požadavky, jako výkon, modularita a systémové okolnosti, jako je šířka pásma sítě a latence.[1]

MetodaStručný popisPoskytuje (operační systémy nebo jiné prostředí)
SouborZáznam uložený na disku nebo záznam syntetizovaný na vyžádání souborovým serverem, ke kterému lze přistupovat několika procesy.Většina operačních systémů
Komunikační souborUnikátní forma IPC z konce 60. let, která se nejvíce podobá Plán 9 je 9P protokolSystém sdílení času v Dartmouthu
Signál; taky Asynchronous System TrapSystémová zpráva odeslaná z jednoho procesu do druhého, obvykle se nepoužívá k přenosu dat, ale používá se k dálkovému ovládání partnerského procesu.Většina operačních systémů
ZásuvkaData odeslaná přes síťové rozhraní, a to buď do jiného procesu ve stejném počítači, nebo do jiného počítače v síti. Stream-orientovaný (TCP; data zapsaná prostřednictvím soketu vyžadují formátování, aby se zachovaly hranice zpráv) nebo zřídka orientované na zprávy (UDP, SCTP ).Většina operačních systémů
Unixová doménová zásuvkaPodobně jako internetová zásuvka, ale veškerá komunikace probíhá v jádře. Doménové zásuvky používají souborový systém jako svůj adresní prostor. Procesy odkazují na soket domény jako inode a s jedním soketem může komunikovat více procesůVšechny operační systémy POSIX a Windows 10[3]
Fronta zprávDatový proud podobný soketu, ale který obvykle zachovává hranice zpráv. Obvykle implementované operačním systémem umožňují více procesům číst a zapisovat do systému fronta zpráv aniž by k sobě byli přímo připojeni.Většina operačních systémů
Anonymní dýmkaJednosměrný datový kanál pomocí standardní vstup a výstup. Data zapsaná na konec zápisu kanálu je operačním systémem ukládána do vyrovnávací paměti, dokud nejsou načtena z konce čtení kanálu. Obousměrné komunikace mezi procesy lze dosáhnout použitím dvou potrubí v opačných „směrech“.Všechno POSIX systémy, Windows
Pojmenovaná rouraTrubka, se kterou se zachází jako se souborem. Místo použití standardního vstupu a výstupu jako u anonymního kanálu procesy zapisují a čtou z pojmenovaného kanálu, jako by to byl běžný soubor.Všechny systémy POSIX, Windows, AmigaOS 2.0+
Sdílená paměťVíce procesů má přístup ke stejnému bloku Paměť, který vytváří sdílenou vyrovnávací paměť pro procesy, aby mohly navzájem komunikovat.Všechny systémy POSIX, Windows
Předávání zprávUmožňuje více programům komunikovat pomocí front zpráv nebo kanálů spravovaných jiným operačním systémem. Běžně se používá v modelech souběžnosti.Použito v RPC, RMI, a MPI paradigmata, Java RMI, CORBA, DDS, MSMQ, MailSlots, QNX, ostatní
Soubor mapovaný do pamětiSoubor namapovaný na RAM a lze je upravit přímou změnou adres paměti namísto výstupu do streamu. Sdílí stejné výhody jako standard soubor.Všechny systémy POSIX, Windows

Aplikace

Vzdálená rozhraní pro volání procedur

Hlavní článek: vzdálené volání procedury

Zásobník komunikace platformy

Následuje zasílání zpráv a informační systémy, které využívají mechanismy IPC, ale samotné IPC neimplementují:

Komunikační zásobník operačního systému

Následují API specifická pro platformu nebo programovací jazyk:

Distribuované objektové modely

Následují rozhraní API specifická pro platformu nebo programovací jazyk, která používají IPC, ale sami jej neimplementují:

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Meziprocesová komunikace“. Microsoft.
  2. ^ Camurati, P (1993). "Meziprocesová komunikace pro návrh na úrovni systému". Mezinárodní workshop o kódování hardwaru / softwaru.
  3. ^ "Windows / WSL Interop s AF_UNIX". Microsoft. Citováno 25. května 2018.
  4. ^ "Souběžné programování - komunikace mezi procesy "

externí odkazy