IPC之System V vs POSIX

IPC

当谈到IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）时，它是指不同进程之间进行数据交换和通信的机制。
它允许在操作系统中运行的不同进程之间传输数据，这些进程可以是在同一台计算机上运行的不同应用程序，也
可以是在不同计算机上运行的不同应用程序。

IPC有多种实现方式，包括管道、消息队列、共享内存、信号量、套接字等。每种方式都有自己的特点和适用场景。

Linux 提供有SystemV 和 POSIX 两种接口：
SYSTEM V的接口使用时间比较久，应用广泛，很多旧的产品功能采用；
POSIX的接口设计较好，学习使用都比较容易。

个人觉得如果是新的代码还是采用POSIX接口比较好。

system V 的IPC （消息队列、信号量、共享内存）
https://man7.org/linux/man-pages/man7/sysvipc.7.html

POSIX IPC 的是各种IPC分开说明的
https://man7.org/linux/man-pages/man7/mq_overview.7.html 消息队列
https://man7.org/linux/man-pages/man7/sem_overview.7.html 信号量
https://man7.org/linux/man-pages/man7/shm_overview.7.html 共享内存

看以上的文档基本上就够了。

附上POSIX的标准
https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/

示例

共享内存

通过以下示例，可以了解一下POSIX与SystemV 的接口区别。

POSIX shm

// 一个主进程，负责往共享内存中写数据
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>int main(int argc, char **argv)
{int ret;int fd;char *m;int *t;fd = shm_open("/somename", O_CREAT | O_RDWR, DEFFILEMODE);  /* 这里有特别注意mode的取值，如果是0 的话，则可能导致其他进程无权限获取共享内存 */if (fd < 0) {printf("shm open fail. %s\n", strerror(errno));return -1;}if (ftruncate(fd, 4) < 0) {printf("ftruncate fail.\n");goto error;}m = mmap(NULL, 4, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);if (m == MAP_FAILED) {printf("mmap error");goto error;}t = (int *)m;*t = 0;while (1) {(*t)++;sleep(1);}munmap(m, 4);error:close(fd);shm_unlink("/somename");return 0;
}

// 另一个进程，读取共享内存的数据
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>int main(int argc, char **argv)
{int ret;int fd;char *m;int *t;fd = shm_open("/somename", O_RDWR, 0);if (fd < 0) {printf("shm open fail.\n");return -1;}m = mmap(NULL, 4, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);if (m == MAP_FAILED) {printf("mmap error");goto error;}t = (int *)m;while (1) {printf("read %d\n", *t);sleep(2);}munmap(m, 4);error:close(fd);shm_unlink("/somename");return 0;
}

System V shm

// 进程1 写入共享内存数据
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>int main(int argc, char **argv)
{int shmid;key_t key = 0x1234;char *addr;int *val;shmid = shmget(key, 4, IPC_CREAT | DEFFILEMODE);if (shmid < 0) {printf("shmget fail\n");return -1;}printf("get id %d\n", shmid);addr = shmat(shmid, NULL, 0);if (addr == (void *)-1) {printf("shmat fail. %s\n", strerror(errno));goto error;}val = (int *)addr;*val = 0;while (1) {(*val)++;sleep(1);}error:shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return -1;
}

// 读取共享内存数据
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>int main(int argc, char **argv)
{int shmid;key_t key = 0x1234;     /* 还可以用ftok 来生成一个与文件有关的key值，这里写死简化逻辑 */char *addr;int *val;shmid = shmget(key, 4, 0);if (shmid < 0) {printf("shmget fail\n");return -1;}printf("read id %d\n", shmid);addr = shmat(shmid, NULL, 0);if (addr == (void *)-1) {printf("shmat fail.\n");goto error;}val = (int *)addr;while (1) {printf("read %d\n", *val);sleep(2);}error:shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return -1;
}