System V IPC
历史背景
- 起源：System V IPC 是在 System V 操作系统中引入的，这是 AT&T 在 1983 年发布的 Unix 系统版本。
- 目的：旨在提供一种标准化的进程间通信机制，以支持进程之间的同步和通信需求。
特点
- 标识符：使用键值（key_t）来标识 IPC 对象。键值通常通过
ftok函数从文件名和项目 ID 中派生而来。 - 权限管理：System V IPC 对象具有与文件类似的权限设置，但这些权限独立于文件系统。
- 控制结构：每个 IPC 类型都有一个内核中的控制结构来维护 IPC 对象的状态。
- 持久性：即使创建 IPC 对象的进程终止后，IPC 对象仍然存在，除非明确地删除它们。
- API：每种 IPC 类型都有不同的函数集，例如
msgget,msgsnd,msgrcv用于消息队列；semget,semop,semctl用于信号量；shmget,shmat,shmdt,shmctl用于共享内存。
POSIX IPC
历史背景
- 起源：POSIX IPC 是根据 POSIX 标准定义的一组 IPC 机制，这些标准是由 IEEE 发布的，旨在为 Unix 和类 Unix 系统提供一套标准的编程接口。
- 目的：旨在提供一套跨平台的、一致的、现代的 IPC 机制，以简化开发人员的工作并增强应用程序的可移植性。
特点
- 命名机制：POSIX IPC 使用路径名作为 IPC 对象的标识符，使得它们能够通过文件系统进行引用。
- 权限管理：POSIX IPC 对象的权限设置与文件系统的权限设置保持一致。
- 一致性：POSIX IPC 提供了一致的 API 风格，这使得它们更容易学习和使用。
- 临时性：POSIX IPC 对象通常会在创建它们的最后一个进程退出后自动销毁。
- API：每种 IPC 类型都有一致的函数集，例如
msgget,msgsend,msgrcv用于消息队列；sem_open,sem_wait,sem_post,sem_close用于信号量；shm_open,ftruncate,mmap,munmap用于共享内存。
主要区别
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标识符：
- System V IPC 使用键值（key_t）来标识 IPC 对象。
- POSIX IPC 使用路径名来标识 IPC 对象。
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权限管理：
- System V IPC 的权限独立于文件系统。
- POSIX IPC 的权限与文件系统的权限一致。
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生命周期：
- System V IPC 对象需要显式删除，否则会一直存在。
- POSIX IPC 对象通常在最后一个使用它的进程退出后自动销毁。
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API 一致性：
- System V IPC 的 API 不太一致，每种 IPC 类型有不同的函数集。
- POSIX IPC 的 API 更加一致，有统一的函数风格。
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功能性和灵活性：
- POSIX IPC 通常提供更多高级特性和更灵活的选项。
- System V IPC 功能较为有限，但在某些方面（如信号量操作）可能更简单直观。
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兼容性和支持：
- System V IPC 在很多老版本的 Unix 系统中仍然可用。
- POSIX IPC 则在较新的系统中得到更好的支持和更广泛的使用。
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实现复杂度：
- System V IPC 的实现通常更依赖于特定的操作系统内核实现。
- POSIX IPC 的实现通常更加标准化，更容易跨平台移植。
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错误处理：
- System V IPC 和 POSIX IPC 都支持错误处理，但 POSIX IPC 的错误处理通常更加一致和现代化。
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安全性：
- POSIX IPC 通常提供了更丰富的安全特性，如权限控制与文件系统权限一致。
使用场景
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System V IPC：
- 适用于需要跨平台兼容性的老系统或应用程序。
- 适用于对性能有较高要求的应用场景，因为 System V IPC 的实现通常更接近操作系统内核。
- 适用于需要简单直接的 IPC 机制的应用程序。
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POSIX IPC：
- 适用于需要高度可移植性的新应用程序。
- 适用于需要高级功能和灵活性的应用程序。
- 适用于需要更好安全性控制的应用程序。
总结
虽然 System V IPC 和 POSIX IPC 都提供了进程间通信的基本功能，但 POSIX IPC 通常被认为更加现代、一致并且易于使用。POSIX IPC 通常更适合于新的开发项目，而 System V IPC 由于其历史地位，在某些旧系统中仍然有其独特的作用。选择哪种 IPC 机制取决于具体的应用场景、系统环境和个人偏好。