Linux 프로세스 간 통신 방법 및 기술: 프로세스가 서로 통신하고 협업하도록 하는 방법

프로세스 간 통신은 프로세스 간 통신과 협업을 달성하기 위해 Linux 시스템의 서로 다른 프로세스 간에 데이터를 전송하고 공유하는 것을 말합니다. 프로세스 간 통신의 목적은 시스템의 동시성과 효율성을 향상시켜 일부 복잡한 작업과 기능을 완료하는 것입니다. 파이프, 메시지 큐, 신호, 공유 메모리, 세마포어, 소켓 등과 같은 프로세스 간 통신 방법에는 여러 가지가 있습니다. 각 방법에는 고유한 특성, 장점 및 단점이 있으며 다양한 시나리오 및 요구 사항에 적합합니다. 그러나 Linux 프로세스 간 통신이 어떻게 작동하는지 정말로 이해하고 있습니까? Linux에서 적절한 프로세스 간 통신 방법을 사용하고 선택하는 방법을 알고 있습니까? Linux에서 프로세스 간 통신의 효율성을 최적화하고 개선하는 방법을 알고 계십니까? 이 기사에서는 Linux 프로세스 간 통신에 대한 관련 지식을 자세히 소개하여 Linux에서 이 강력한 커널 기능을 더 잘 사용하고 이해할 수 있도록 합니다.

프로세스의 개념

프로세스는 운영체제의 개념입니다. 프로그램을 실행할 때마다 운영체제에 대한 프로세스가 생성됩니다. 이 과정에서 리소스가 할당되고 해제됩니다. 프로세스는 프로그램의 실행으로 생각할 수 있습니다.

프로세스 커뮤니케이션의 개념

프로세스 사용자 공간은 서로 독립적이며 일반적으로 서로 액세스할 수 없습니다. 그러나 많은 경우 프로세스는 시스템의 특정 기능을 완료하기 위해 서로 통신해야 합니다. 프로세스는 커널 및 기타 프로세스와 통신하여 동작을 조정합니다.

프로세스 통신의 응용 시나리오

데이터 전송: 하나의 프로세스는 데이터를 다른 프로세스로 보내야 하며, 전송되는 데이터의 양은 1바이트에서 수 메가바이트에 이릅니다.

공유 데이터: 여러 프로세스가 공유 데이터를 운영하려고 합니다. 한 프로세스가 공유 데이터를 수정하면 다른 프로세스가 즉시 이를 볼 수 있어야 합니다.

알림 이벤트: 프로세스는 특정 이벤트가 발생했음을 알리기 위해 다른 프로세스나 프로세스 그룹에 메시지를 보내야 합니다(예: 프로세스 종료 시 상위 프로세스에 알림).

리소스 공유: 여러 프로세스 간에 동일한 리소스를 공유합니다. 이를 위해 커널은 잠금 및 동기화 메커니즘을 제공해야 합니다.

프로세스 제어: 일부 프로세스는 다른 프로세스(예: 디버그 프로세스)의 실행을 완전히 제어하려고 합니다. 이때 제어 프로세스는 다른 프로세스의 모든 트랩과 예외를 차단하고 시간에 따른 상태 변화를 알 수 있기를 원합니다.

프로세스 통신 방법

1. 파이프라인

파이프는 명명된 파이프와 명명되지 않은 파이프로 구분됩니다

이름 없는 파이프는 반이중 통신 방법입니다. 데이터는 한 방향으로만 흐를 수 있으며 친화력이 있는 프로세스 간에만 사용할 수 있습니다. 프로세스의 친화력은 일반적으로 상위-하위 관계를 나타냅니다. 무지 파이프는 일반적으로 서로 다른 두 프로세스 간의 통신에 사용됩니다. 프로세스가 파이프를 생성하고 자체 하위 프로세스를 생성하기 위해 포크를 호출하면 상위 프로세스는 읽기 파이프 끝을 닫고 하위 프로세스는 쓰기 파이프 끝을 닫습니다. 이는 두 프로세스 간에 데이터가 흐르는 방법을 제공합니다.

유명한 파이프도 반이중 통신 방식이지만 관련 없는 프로세스 간의 통신이 가능합니다.

2.세마포어

세마포어는 공유 리소스에 대한 여러 스레드의 액세스를 제어하는 ​​데 사용할 수 있는 카운터입니다. 대량의 데이터를 교환하는 데 사용되지 않지만 여러 스레드 간의 동기화를 방지하기 위해 잠금 메커니즘으로 자주 사용됩니다. 프로세스에서 리소스에 액세스하면 다른 프로세스도 해당 리소스에 액세스하므로 주로 프로세스 간 및 동일한 프로세스 내의 다른 스레드 간 동기화 수단으로 사용됩니다.

Linux는 신호를 작동하기 위해 잘 설계된 세마포어 인터페이스 세트를 제공합니다. 이러한 기능은 아래에서 소개되지만 이러한 기능은 그룹 신호를 작동하는 데 사용됩니다. 헤더 파일 sys/sem.h에 선언되어 있습니다.

semget 기능

이 기능은 새 세마포어를 생성하거나 기존 세마포어를 얻는 것입니다

세모 기능

그 기능은 세마포어의 값을 변경하는 것입니다

semctl 함수

이 기능은 세마포어 정보를 직접 제어하는 ​​데 사용됩니다

3. 시그널

신호는 이벤트가 발생했음을 수신 프로세스에 알리는 데 사용되는 비교적 복잡한 통신 방법입니다.

4. 메시지 대기열

메시지 큐는 커널에 저장되고 메시지 큐 식별자로 식별되는 연결된 메시지 목록입니다. 메시지 큐는 신호 전송 정보가 적다는 특성을 극복하고 파이프라인은 형식화되지 않은 바이트 스트림만 전달할 수 있으며 버퍼가 제한되어 있습니다. 메시지 큐는 UNIX에서 서로 다른 프로세스 간에 리소스를 공유하기 위한 메커니즘입니다. UNIX에서는 메시지 큐에 대한 작업 권한이 있는 프로세스가 형식화된 데이터 스트림을 모든 프로세스에 보낼 수 있도록 합니다. 메시지 대기열 운영 제어. 메시지 유형을 사용하여 프로세스는 어떤 순서로든 메시지를 읽거나 메시지의 우선 순위를 지정할 수 있습니다.

5. 공유 메모리

공유 메모리는 다른 프로세스에서 액세스할 수 있는 메모리 섹션을 매핑하는 것입니다. 이 공유 메모리는 하나의 프로세스에서 생성되지만 여러 프로세스에서 액세스할 수 있는 가장 빠른 IPC(프로세스 간 통신) 방식입니다. 다른 프로세스를 대상으로 합니다. 프로세스 간 통신은 낮은 작업 효율성을 위해 특별히 설계되었습니다. 프로세스 간 동기화 및 통신을 달성하기 위해 세마포어와 같은 다른 통신 메커니즘과 함께 사용되는 경우가 많습니다.

6.소켓

소켓, 즉 소켓은 통신 메커니즘입니다. 이 메커니즘을 사용하면 클라이언트/서버(즉, 통신하는 프로세스) 시스템의 개발이 로컬 단일 머신에서 또는 네트워크를 통해 수행될 수 있습니다. 즉, 동일한 컴퓨터에 있지 않지만 네트워크를 통해 연결된 컴퓨터의 프로세스가 통신할 수 있도록 합니다. 이 때문에 소켓은 클라이언트와 서버를 명확하게 구분합니다.

소켓의 특성은 도메인, 유형, 프로토콜의 3가지 속성에 의해 결정됩니다.

이 기사를 통해 Linux 프로세스 간 통신 방법을 포괄적으로 이해하고 해당 정의, 원리, 사용법, 장점 및 단점을 알아야 합니다. 또한 프로세스 간 통신의 목적과 영향, Linux에서 프로세스 간 통신 방법을 올바르게 사용하고 선택하는 방법을 이해해야 합니다. Linux 시스템을 사용할 때 시스템 동시성 및 효율성을 향상시키기 위해 프로세스 간 통신을 사용하는 것이 좋습니다. 동시에 동기화, 보안, 성능 등과 같은 프로세스 간 통신을 사용할 때 몇 가지 잠재적인 문제와 과제에 주의를 기울여야 함을 상기시켜 드립니다. 이 글이 여러분이 리눅스 시스템을 더 잘 사용하는 데 도움이 되기를 바라며, 리눅스에서 프로세스 간 통신의 장점과 편리함을 누릴 수 있기를 바랍니다.

위 내용은 Linux 프로세스 간 통신 방법 및 기술: 프로세스가 서로 통신하고 협업하도록 하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!