嵌入式系统/ARM技术中的基于linux的进程通信设计方案
linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD(加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心)在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充,形成了“system V IPC”,通信进程局限在单个计算机内;后者则跳过了该限制,形成了基于套接口(socket)的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来,如图示: 其中,最初Unix IPC包括:管道、FIFO、信号;System V IPC包括:System V消息队列、System V信号灯、Syste 在嵌入式系统和ARM技术中,基于Linux的进程通信设计方案是实现多进程协同工作的重要环节。Linux系统从Unix平台的进程通信手段中继承并发展了一系列机制,这其中包括Unix IPC、System V IPC以及POSIX IPC。 Unix IPC主要包括三种基本方式:管道(Pipe)、FIFO(先进先出)和信号(Signal)。管道是一种半双工通信方式,数据只能单向流动,且只能在具有亲缘关系的进程间使用。无名管道通过`pipe()`函数创建,有名管道(FIFO)通过`mkfifo()`或`mknod()`创建,可以用于任意两个进程间的通信。 System V IPC是AT&T的贝尔实验室开发的进程间通信方式,包括System V消息队列、System V信号灯和System V共享内存区。这些机制提供了更高级别的同步和通信功能,使得进程间的通信不仅限于单个计算机内部。 POSIX IPC是电子电气工程协会(IEEE)为统一Unix标准制定的一套API,它包括POSIX消息队列、POSIX信号灯和POSIX共享内存区。Linux系统从一开始就遵循POSIX标准,确保了跨平台的兼容性。 在Linux下,进程间通信的主要手段还包括以下几种: 1. **消息队列**:消息队列是有序的消息链表,允许进程发送结构化数据。POSIX消息队列提供了一种高效的数据交换方式,解决了信号量信息量小和管道数据流无格式的问题。 2. **共享内存**:共享内存允许多个进程直接访问同一块内存区域,避免了数据复制,提高了通信效率。通常配合信号量使用,用于同步和互斥控制。 3. **套接字(Socket)**:BSD的创新,提供了网络和本地进程间通信的能力。套接字不仅适用于跨越网络的通信,也可以用于同一台机器上进程间的通信,具有较高的灵活性。 此外,还有其他通信方式,如信号量(Semaphore)用于进程间的同步,以及套接字(Socket)家族中的套接字对(Socket Pair),它们也是进程间通信的有效工具。 在设计基于Linux的嵌入式系统或ARM技术的进程通信方案时,应根据实际需求选择合适的通信机制,考虑因素包括通信速度、数据结构复杂性、同步需求以及系统资源的占用。例如,如果需要在多个进程间传递大量数据,共享内存可能是最佳选择;而如果需要简单的事件通知,信号或信号量就足够了。综合运用这些通信方式,可以构建出高效、可靠的嵌入式系统应用程序。






























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