การสื่อสารระหว่างกระบวนการ (IPC) ในระบบปฏิบัติการ

เนื่องจากคำขอของผู้ใช้แต่ละรายอาจส่งผลให้มีกระบวนการหลายกระบวนการทำงานในระบบปฏิบัติการ กระบวนการดังกล่าวอาจต้องสื่อสารกันเอง แนวทางโปรโตคอล IPC แต่ละแนวทางมีข้อดีและข้อจำกัดของตัวเอง ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่โปรแกรมเดียวจะใช้แนวทาง IPC ทั้งหมด

แนวทางการสื่อสารระหว่างกระบวนการ

ต่อไปนี้เป็นวิธีการที่สำคัญบางประการสำหรับการสื่อสารระหว่างกระบวนการ:

ท่อ

ท่อส่งข้อมูลถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารระหว่างกระบวนการที่เกี่ยวข้องกันสองกระบวนการ นี่คือวิธีฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ดังนั้นกระบวนการแรกจะสื่อสารกับกระบวนการที่สอง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้ฟูลดูเพล็กซ์ จำเป็นต้องใช้ท่อส่งข้อมูลอีกท่อหนึ่ง

ข้อความผ่าน

เป็นกลไกสำหรับการสื่อสารและซิงโครไนซ์ระหว่างกระบวนการ โดยใช้การส่งข้อความ กระบวนการจะสื่อสารกันเองโดยไม่ต้องอาศัยตัวแปรที่ใช้ร่วมกัน

กลไก IPC ให้การทำงานสองอย่าง:

• ส่ง (ข้อความ)- ขนาดข้อความคงที่หรือแปรผัน
• ได้รับแล้ว (ข้อความ)

คิวข้อความ

คิวข้อความคือรายการเชื่อมโยงของข้อความที่เก็บไว้ภายใน เมล็ด. ระบุโดยตัวระบุคิวข้อความ วิธีนี้ช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างกระบวนการเดียวหรือหลายกระบวนการด้วยความสามารถแบบฟูลดูเพล็กซ์

การสื่อสารโดยตรง

ในกระบวนการสื่อสารระหว่างกระบวนการประเภทนี้ควรตั้งชื่อกันอย่างชัดเจน ในวิธีนี้ ลิงก์จะถูกสร้างขึ้นระหว่างกระบวนการสื่อสารหนึ่งคู่ และระหว่างแต่ละคู่จะมีเพียงลิงก์เดียวเท่านั้น

การสื่อสารทางอ้อม

การสื่อสารทางอ้อมจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อกระบวนการต่างๆ ใช้กล่องจดหมายร่วมกัน โดยแต่ละคู่ของกระบวนการจะแบ่งปันลิงก์การสื่อสารหลายรายการ ลิงก์สามารถสื่อสารกับกระบวนการต่างๆ ได้หลายรายการ ลิงก์อาจเป็นแบบสองทิศทางหรือแบบทิศทางเดียวก็ได้

หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกัน

หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันคือหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันระหว่างสองกระบวนการหรือมากกว่านั้น ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันระหว่างกระบวนการทั้งหมด หน่วยความจำประเภทนี้ต้องได้รับการปกป้องจากกันและกันโดยการซิงโครไนซ์การเข้าถึงระหว่างกระบวนการทั้งหมด

FIFO

การสื่อสารระหว่างกระบวนการที่ไม่เกี่ยวข้องกันสองกระบวนการ เป็นวิธีฟูลดูเพล็กซ์ ซึ่งหมายความว่ากระบวนการแรกสามารถสื่อสารกับกระบวนการที่สองได้ และกระบวนการที่ตรงกันข้ามก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน

ทำไมต้องไอพีซี?

นี่คือเหตุผลในการใช้โปรโตคอลการสื่อสารระหว่างกระบวนการสำหรับการแบ่งปันข้อมูล:

• ช่วยเร่งความเป็นโมดูลาร์
• การคำนวณ
• การแยกสิทธิพิเศษ
• ความสะดวกสบาย
• ช่วยให้ระบบปฏิบัติการสื่อสารกันและซิงโครไนซ์การกระทำของพวกเขา

ข้อกำหนดที่ใช้ใน IPC

ต่อไปนี้เป็นคำศัพท์สำคัญบางประการที่ใช้ใน IPC:

Semaphores: เซมาฟอร์เป็นเทคนิคกลไกการส่งสัญญาณ วิธีการของระบบปฏิบัติการนี้จะอนุญาตหรือไม่อนุญาตการเข้าถึงทรัพยากร ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการตั้งค่า

Signals: เป็นวิธีการสื่อสารระหว่างหลายกระบวนการโดยการส่งสัญญาณ กระบวนการต้นทางจะส่งสัญญาณซึ่งรับรู้โดยตัวเลข และกระบวนการปลายทางจะจัดการมัน

ข้อแนะนำในการอ่าน:- ความหมายของ Semaphore- ไบนารี ประเภทการนับพร้อมตัวอย่าง

อะไรคือสิ่งที่เหมือน FIFOS และต่างจาก FIFOS

สรุป

• ความหมาย: การสื่อสารระหว่างกระบวนการใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างหลายเธรดในกระบวนการหรือโปรแกรมตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไป
• ไปป์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสื่อสารระหว่างสองกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
• การส่งข้อความเป็นกลไกสำหรับกระบวนการในการสื่อสารและซิงโครไนซ์
• คิวข้อความคือรายการข้อความที่เชื่อมโยงซึ่งจัดเก็บไว้ในเคอร์เนล
• กระบวนการทางตรงคือกระบวนการสื่อสารระหว่างกระบวนการประเภทหนึ่งซึ่งควรตั้งชื่อให้ชัดเจน
• การสื่อสารทางอ้อมจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อกระบวนการต่างๆ แบ่งปันกล่องจดหมายร่วมกัน โดยแต่ละคู่ของกระบวนการจะแบ่งปันลิงก์การสื่อสารหลายรายการ
• หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันคือหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันระหว่างสองกระบวนการขึ้นไปที่สร้างขึ้นโดยใช้หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันระหว่างกระบวนการทั้งหมด
• วิธีการสื่อสารระหว่างกระบวนการช่วยเร่งความเป็นโมดูลาร์
• เซมาฟอร์เป็นเทคนิคกลไกการส่งสัญญาณ
• Signaling เป็นวิธีการสื่อสารระหว่างกระบวนการหลายๆ อย่างโดยใช้วิธีการส่งสัญญาณ
• เช่นเดียวกับ FIFO ทำตามวิธี FIFO ในขณะที่ต่างจาก FIFO ใช้วิธีการดึงข้อความเร่งด่วนเฉพาะก่อนที่จะไปถึงด้านหน้า