การสื่อสารระหว่างกระบวนการ (IPC) ในระบบปฏิบัติการ

การสื่อสารระหว่างกระบวนการคืออะไร?

การสื่อสารระหว่างกระบวนการ (IPC) IPC (Inter-Process Communication) ใช้สำหรับแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเธรดหลายๆ เธรดในกระบวนการหรือโปรแกรมหนึ่งๆ กระบวนการเหล่านั้นอาจทำงานอยู่บนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวหรือหลายเครื่องที่เชื่อมต่อกันด้วยเครือข่าย ชื่อเต็มของ IPC คือ Inter-Process Communication หรือการสื่อสารระหว่างกระบวนการ

มันคือชุดของอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมที่ช่วยให้นักเขียนโปรแกรมสามารถประสานงานกิจกรรมต่างๆ ระหว่างกระบวนการโปรแกรมต่างๆ ซึ่งสามารถทำงานพร้อมกันได้ในระบบปฏิบัติการ これにより、フィントはリントフィントの ...�容易になりま

เนื่องจากคำขอของผู้ใช้แต่ละครั้งอาจส่งผลให้มีหลายกระบวนการทำงานในระบบปฏิบัติการ กระบวนการเหล่านี้จึงอาจจำเป็นต้องสื่อสารกัน วิธีการสื่อสารระหว่างกระบวนการ (IPC) แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อจำกัดของตัวเอง ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่โปรแกรมเดียวจะใช้หลายวิธีในการสื่อสารระหว่างกระบวนการ (IPC)

แนวทางการสื่อสารระหว่างกระบวนการ

ต่อไปนี้เป็นวิธีการสื่อสารระหว่างกระบวนการที่สำคัญบางประการ:

แนวทางการสื่อสารระหว่างกระบวนการ

ท่อ

ท่อ (pipe) ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสื่อสารระหว่างสองกระบวนการที่เกี่ยวข้องกัน นี่เป็นวิธีการแบบครึ่งทาง (half-duplex) กล่าวคือ กระบวนการแรกสื่อสารกับกระบวนการที่สอง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้การสื่อสารแบบเต็มทาง (full-duplex) จำเป็นต้องใช้ท่ออีกอันหนึ่ง

ข้อความผ่าน

มันเป็นกลไกสำหรับกระบวนการในการสื่อสารและประสานงานกัน โดยใช้การส่งข้อความ กระบวนการต่างๆ จะสื่อสารกันโดยไม่ต้องใช้ตัวแปรที่ใช้ร่วมกัน

กลไก IPC มีการทำงานสองอย่าง:

• ส่ง (ข้อความ) — ขนาดของข้อความสามารถกำหนดตายตัวหรือเปลี่ยนแปลงได้
• รับ (ข้อความ)

คิวข้อความ

คิวข้อความคือรายการเชื่อมโยงของข้อความที่เก็บไว้ภายใน เมล็ด. ระบุโดยตัวระบุคิวข้อความ วิธีนี้ช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างกระบวนการเดียวหรือหลายกระบวนการด้วยความสามารถแบบฟูลดูเพล็กซ์

การสื่อสารโดยตรง

ในการสื่อสารระหว่างกระบวนการประเภทนี้ กระบวนการต่างๆ จะต้องระบุชื่อของกันและกันอย่างชัดเจน ในวิธีการนี้ จะมีการสร้างลิงก์ระหว่างกระบวนการที่สื่อสารกันหนึ่งคู่ และระหว่างแต่ละคู่จะมีเพียงลิงก์เดียวเท่านั้น

การสื่อสารทางอ้อม

การสื่อสารทางอ้อมจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อกระบวนการต่างๆ ใช้กล่องจดหมายร่วมกันเท่านั้น แต่ละคู่ของกระบวนการสามารถใช้ลิงก์การสื่อสารร่วมกันได้หลายลิงก์ และลิงก์เดียวสามารถสื่อสารกับหลายกระบวนการได้ ลิงก์อาจเป็นแบบสองทิศทางหรือทิศทางเดียวก็ได้

หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกัน

หน่วยความจำร่วม (Shared memory) คือพื้นที่หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันระหว่างสองกระบวนการขึ้นไป หน่วยความจำนี้ต้องได้รับการปกป้องจากการเข้าถึงพร้อมกันโดยการซิงโครไนซ์กระบวนการที่ใช้งาน

FIFO

FIFO ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างสองกระบวนการที่ไม่เกี่ยวข้องกัน เป็นวิธีการสื่อสารแบบสองทิศทาง (full-duplex) ซึ่งหมายความว่ากระบวนการแรกสามารถสื่อสารกับกระบวนการที่สองได้ และในทางกลับกันก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน

ทำไมต้องไอพีซี?

ต่อไปนี้คือเหตุผลในการใช้โปรโตคอลการสื่อสารระหว่างกระบวนการสำหรับการแบ่งปันข้อมูล:

• มันช่วยเร่งกระบวนการสร้างโมดูลาร์ให้เร็วขึ้น
• เพิ่มความเร็วในการคำนวณ
• การแยกสิทธิพิเศษ
• ความสะดวกสบาย
• มันช่วยให้กระบวนการต่างๆ และระบบปฏิบัติการสื่อสารและประสานการทำงานซึ่งกันและกัน

ข้อกำหนดที่ใช้ใน IPC

ต่อไปนี้เป็นคำศัพท์สำคัญบางประการที่ใช้ใน IPC:

Semaphores: เซมาฟอร์เป็นกลไกการส่งสัญญาณ วิธีการของระบบปฏิบัติการนี้จะอนุญาตหรือไม่อนุญาตให้เข้าถึงทรัพยากร ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า

Signals: สัญญาณคือวิธีการสื่อสารระหว่างกระบวนการหลายๆ กระบวนการโดยใช้การส่งสัญญาณ กระบวนการต้นทางจะส่งสัญญาณ ซึ่งจะถูกระบุด้วยตัวเลข และกระบวนการปลายทางจะประมวลผลสัญญาณนั้น

คำแนะนำสำหรับการอ่าน: ความหมายของ Semaphore- ไบนารี ประเภทการนับพร้อมตัวอย่าง

อะไรคือสิ่งที่เหมือน FIFOS และต่างจาก FIFOS

ตารางต่อไปนี้เปรียบเทียบระหว่าง FIFO ที่เหมือนกันและ FIFO ที่ไม่เหมือนกัน:

คำถามที่พบบ่อย