一、管道pipe
实质是一个内核缓冲区，linux中使用环形队列实现，进程以先进先出的方式从缓冲区存取数据。
特点：
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是半双工的（数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端
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只能用于有亲缘关系的进程之间进行通信
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当缓冲区空或者满时，读进程或写进程会阻塞
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管道中的数据只能被读取一次，读取后便从管道中消失
二、命名管道FIFO
与无名管道pipe的区别：
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有一个名字，并且是一个真实存在（指在文件系统中可以通过inode进行访问）的可以打开、删除的文件
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任意进程都可以使用，不只是亲缘关系
三、消息队列Message Queue
保存在内核中，用链表进行实现
与管道的区别：
对每个消息制定特定的消息类型，读写时不是先进先出的方式进行，而是可以自定义接受特定类型的消息
四、共享存储SharedMemory
将一块内存映射到不同进程的虚拟空间（页表）中，实现内存的共享
一定会存在同步的问题，但操作系统并未主动提供控制，需要使用者自己进行同步控制
使用引用计数原理，每个共享内存中有一个计数器记录当前共享其数据的进程数目，避免删除该内存导致共享该内存的进程出错
共享内存的速度比使用普通文件（如管道和消息队列）更快
使用共享内存时，数据直接在内存上操作，而使用文件则需要和内核以及磁盘进行交互。当共享结束后才将共享内存中数据写回磁盘
两种实现方式
1.内存映射
将整个或部分文件映射到内存中，进程直接从内存中访问该文件。其主要优点是绕开了内核，提高了利用效率
2.共享内存
不是文件，而是内存中的一块区域（一般位于进程空间的堆与栈之间）进行共享，在使用后也无需写回等操作
五、信号量Semaphore
是一个计数器，主要用于实现进程间的同步，可以和共享内存结合进行消息的通信
基于操作系统的P、V原语
阻塞机制
当一个进程获取信号量失败时，会让出CPU并加入等待队列即阻塞，而不是自旋
因此要求只有能够阻塞的进程才可以使用信号量，例如中断处理程序中，由于中断需要立刻完成因此不能阻塞，因此不能使用信号量
信号量和锁的区别
信号量不一定是锁定某一个资源，也可以用于流程的控制，而锁就单纯是一个锁住资源的概念
在管程（Monitor）中就使用锁进行了资源锁定、信号量进行流程控制
六、套接字Socket
是计算机网络的概念
socket = ip + port，ip可以唯一标识一个主机，而port可以唯一标识指定主机上的一个进程，因此socket可以唯一标识一个进程
七、信号Signal
信号是内核发送给进程的信息，windows下称为消息
为什么要发送？
一种原因是操作系统中出现了一些状况需要进程知道 （比如除0、子进程终止等）
另外一种情况是有进程显式调用了kill函数要求内核向指定进程发送信号
怎么“发送”？
实际上信号并不是一条一条的信息，而是在进程PCB中的结构
每个进程的PCB中有三个”数组”（标志位）以实现信号：
1.blocking
标识该进程阻塞即不接受的信号
2.pending
标志位，每一位代表一个信号
3.delivery
指针数组，指向每一个信号对应的处理程序
怎么处理信号?
当进程从内核态切换至用户态时，会检查PCB中的标志位，如果标志位为1则转入delivery中的信号处理程序进行处理
信号是不排队的
从PCB中pending的结构我们看出，每个信号只是一个标志位，并不存在队列等结构。也就是说，无论内核向进程发送了多少信号A,其结果都表示为A的标志位为1，进程是无法感知信号A的数量的，只能感知到0和1的boolean值即是否有该信号
信号处理程序
由delivery的结构我们不难看出，信号处理程序是可以用户自定义的，且不用进程之间可以不同的。
当然，并不是所有的信号都可以自定义处理程序。比如sigstop（暂停当前进程）和sigkill（终止当前进程）
标签：通信,信号量,内核,信号,进程,共享内存,内存 来源： https://www.cnblogs.com/harryW/p/15710518.html
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