任务间的同步方法(进程之间的同步方式)

1.进程之间的同步方式有哪些

同步和通讯的目的是一样的，实现进程间数据共享，同步只是为了做到处理协同。

共享内存在Win9X平台上是有的，在NT内核以后就没有这一说了，因为进程地址空间不再有共用部分 Linux ：通信就是说进程之间传递数据。常见的方法有 pipe（管道），FIFO（命名管道），socket（套接字），SysVIPC 的 shm（共享内存）、msg queue（消息队列），mmap（文件映射）。

以前还有 STREAM，不过现在比较少见了（好像）。 同步的意思是说，让不同进程能够在同时到达一个已知的特定状态之前等待另一方的执行。

Linux 下常见的同步方法有SysVIPC 的 sem（信号量）、file locking / record locking（通过 fcntl 设定的文件锁、记录锁）、futex（基于共享内存的快速用户态互斥锁）。针对线程（pthread）的还有 pthread_mutex 和 pthread_cond（条件变量）。

除了这些特定的同步对象之外，还有一些同步方法是与通信方法不可分离的，包括：对 pipe/FIFO/socket 和 msg queue 的阻塞等待、对子进程退出事件的等待（wait族）、对线程退出时间的等待（pthread_join） 另外还有一个不能不提的，就是信号。

2.进程间通信的方法有哪些

进程间通信机制 1 文件映射 文件映射（Memory-Mapped Files）能使进程把文件内容当作进程地址区间一块内存那样来对待。

因此，进程不必使用文件I/O操作，只需简单的指针操作就可读取和修改文件的内容。 Win32 API允许多个进程访问同一文件映射对象，各个进程在它自己的地址空间里接收内存的指针。

通过使用这些指针，不同进程就可以读或修改文件的内容，实现了对文件中数据的共享。 应用程序有三种方法来使多个进程共享一个文件映射对象。

（1）继承：第一个进程建立文件映射对象，它的子进程继承该对象的句柄。 （2）命名文件映射：第一个进程在建立文件映射对象时可以给该对象指定一个名字（可与文件名不同）。

第二个进程可通过这个名字打开此文件映射对象。另外，第一个进程也可以通过一些其它IPC机制（有名管道、邮件槽等）把名字传给第二个进程。

（3）句柄复制：第一个进程建立文件映射对象，然后通过其它IPC机制（有名管道、邮件槽等）把对象句柄传递给第二个进程。第二个进程复制该句柄就取得对该文件映射对象的访问权限。

文件映射是在多个进程间共享数据的非常有效方法，有较好的安全性。但文件映射只能用于本地机器的进程之间，不。

进程间通信机制 1 文件映射 文件映射（Memory-Mapped Files）能使进程把文件内容当作进程地址区间一块内存那样来对待。因此，进程不必使用文件I/O操作，只需简单的指针操作就可读取和修改文件的内容。

Win32 API允许多个进程访问同一文件映射对象，各个进程在它自己的地址空间里接收内存的指针。通过使用这些指针，不同进程就可以读或修改文件的内容，实现了对文件中数据的共享。

应用程序有三种方法来使多个进程共享一个文件映射对象。 （1）继承：第一个进程建立文件映射对象，它的子进程继承该对象的句柄。

（2）命名文件映射：第一个进程在建立文件映射对象时可以给该对象指定一个名字（可与文件名不同）。第二个进程可通过这个名字打开此文件映射对象。

另外，第一个进程也可以通过一些其它IPC机制（有名管道、邮件槽等）把名字传给第二个进程。 （3）句柄复制：第一个进程建立文件映射对象，然后通过其它IPC机制（有名管道、邮件槽等）把对象句柄传递给第二个进程。

第二个进程复制该句柄就取得对该文件映射对象的访问权限。 文件映射是在多个进程间共享数据的非常有效方法，有较好的安全性。

但文件映射只能用于本地机器的进程之间，不能用于网络中，而开发者还必须控制进程间的同步。 2 共享内存 Win32 API中共享内存（Shared Memory）实际就是文件映射的一种特殊情况。

进程在创建文件映射对象时用0xFFFFFFFF来代替文件句柄（HANDLE），就表示了对应的文件映射对象是从操作系统页面文件访问内存，其它进程打开该文件映射对象就可以访问该内存块。由于共享内存是用文件映射实现的，所以它也有较好的安全性，也只能运行于同一计算机上的进程之间。

注意点： 要控制同步，而且CString、list、arry、map等的collect class都不能安全的使用于共享内存中 不要把拥有虚函数之C++类放到共享内存中 不要把CObject派生类之MFC对象放到共享内存中 不要使用"point within the shared memory"的指针 不要使用"point outside of the shared memory"的指针 使用"based"指针是安全的，但要小心使用 3 匿名管道 管道（Pipe）是一种具有两个端点的通信通道：有一端句柄的进程可以和有另一端句柄的进程通信。管道可以是单向-一端是只读的，另一端点是只写的；也可以是双向的一管道的两端点既可读也可写。

匿名管道（Anonymous Pipe）是 在父进程和子进程之间，或同一父进程的两个子进程之间传输数据的无名字的单向管道。通常由父进程创建管道，然后由要通信的子进程继承通道的读端点句柄或写 端点句柄，然后实现通信。

父进程还可以建立两个或更多个继承匿名管道读和写句柄的子进程。这些子进程可以使用管道直接通信，不需要通过父进程。

匿名管道是单机上实现子进程标准I/O重定向的有效方法，它不能在网上使用，也不能用于两个不相关的进程之间。 4 命名管道 命名管道（Named Pipe）是服务器进程和一个或多个客户进程之间通信的单向或双向管道。

不同于匿名管道的是命名管道可以在不相关的进程之间和不同计算机之间使用，服务器建立命名管道时给它指定一个名字，任何进程都可以通过该名字打开管道的另一端，根据给定的权限和服务器进程通信。 命名管道提供了相对简单的编程接口，使通过网络传输数据并不比同一计算机上两进程之间通信更困难，不过如果要同时和多个进程通信它就力不从心了。

5 邮件槽 邮件槽（Mailslots）提 供进程间单向通信能力，任何进程都能建立邮件槽成为邮件槽服务器。其它进程，称为邮件槽客户，可以通过邮件槽的名字给邮件槽服务器进程发送消息。

进来的消 息一直放在邮件槽中，直到服务器进程读取它为止。一个进程既可以是邮件槽服务器也可以是邮件槽客户，因此可建立多个邮件槽实现进程间的双向通信。

通过邮件槽可以给本地计算机上的邮件槽、其它计算机上的邮件槽或指定网络区域中所。

3.进程间的通信方式 四种

现在最常用的进程间通信的方式有：信号，信号量，消息队列，共享内存。

所谓进程通信，就是不同进程之间进行一些"接触"，这种接触有简单，也有复杂。机制不同，复杂度也不一样。通信是一个广义上的意义，不仅仅指传递一些massege。

他们的使用方法是基本相同的，所以只要掌握了一种的使用方法，然后记住其他的使用方法就可以了。

1. 信号

在我学习的内容中，主要接触了信号来实现同步的机制，据说信号也可以用来做其它的事情，但是我还不知道做什么。

信号和信号量是不同的，他们虽然都可用来实现同步和互斥，但前者是使用信号处理器来进行的，后者是使用P,V操作来实现的。

使用信号要先知道有哪些信号，在Linux下有31个需要记住的通用信号，据说也是systemV中最常用的那些。这里略。

1. 1信号相关函数：

#include

int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction

*oact);

该函数用来为进程安装信号处理器，struct sigaction数据是用来保存信号处理器的相关信息。

#include

int sigemptyset(sigset_t *set);

将信号集合清空。

int sigfillset(sigset_t *set);

将信号集合设置成包含所有的信号。在对信号进行操作以前一定要对信号集进行初始化。

int sigaddset(sigset_t *set, int signo);

向信号集中加入signo对应的新信号。

int sigdelset(sigset_t *set, int signo);

从信号集中删除signo对应的一个信号。

int sigismember(const sigset_t *set, int signo);

判断某个信号是否在信号集中。返回1则在，0则不在。

#include

int sigprocmask(int how,const sigset_t *set, sigset_t *oset)；用来设置进程的信号屏蔽码。信号屏蔽码可以用来在某段时间内阻塞一些信号集中的信号，如果信号不在信号集中，就不必讨论它，因为肯定不响应，是否能生成也不肯定，我没有做过试验。

1.2我所理解的使用信号机制的方法：

使用信号，主要做的事情就是信号处理器的工作，这里面是你想做的事情。就像中断处理函数一样。

在使用信号以前，首先要初始化信号集，只有在信号集里面的信号才会被考虑。

有两种方法可以初始化信号集，一种是设置空信号集，一种是将所有的信号都加到信号集中。如果你自己想要的信号集不是这两种，可以在初始化了以后通过添加和删除信号进行定制。

如果在进程执行的一段时间内不想对某些信号进行响应，则可以使用sigprocmask对当前的信号集中的一些信号进行阻塞，稍后再执行。

4.各位帮帮忙

用于进程间通讯（IPC）的四种不同技术：

1. 消息传递（管道，FIFO,posix和system v消息队列）

2. 同步（互斥锁，条件变量，读写锁，文件和记录锁，Posix和System V信号灯）

3. 共享内存区（匿名共享内存区，有名Posix共享内存区，有名System V共享内存区）

4. 过程调用（Solaris门，Sun RPC）

消息队列和过程调用往往单独使用，也就是说它们通常提供了自己的同步机制.相反，共享内存区通常需要由应用程序提供的某种同步形式才能正常工作.解决某个特定问题应使用哪种IPC不存在简单的判定，应该逐渐熟悉各种IPC形式提供的机制，然后根据特定应用的要求比较它们的特性.

必须考虑的四个前提：

1. 联网的还是非联网的.IPC适用于单台主机上的进程或线程间的.如果应用程序有可能分布到多台主机上，那就要考虑使用套接字代替IPC，从而简化以后向联网的应用程序转移的工作.

2. 可移植性.

3. 性能，在具体的开发环境下运行测试程序，比较几种IPC的性能差异.

4. 实时调度.如果需要这一特性，而且所用的系统也支持posix实时调度选项，那就考虑使用Posix的消息传递和同步函数.

各种IPC之间的一些主要差异：

1. 管道和FIFO是字节流，没有消息边界.Posix消息和System V消息则有从发送者向接受者维护的记录边界（eg:TCP是没有记录边界的字节流，UDP则提供具有记录边界的消息）.

2. 当有一个消息放置到一个空队列中时，Posix消息队列可向一个进程发送一个信号，或者启动一个新的线程.System V则不提供类似的通知形式.

3. 管道和FIFO的数据字节是先进先出的.Posix消息和System V消息具有由发送者赋予的优先级.从一个Posix消息队列读出时，首先返回的总是优先级最高的消息.从一个System V消息队列读出时，读出者可以要求想要的任意优先级的消息.

4. 在众多的消息传递技术—管道，FIFO,Posix消息队列和System V消息队列—中，可从一个信号处理程序中调用的函数只有read和write（适用于管道和FIFO）.

比较不同形式的消息传递时，我们感兴趣的有两种测量尺度：

1. 带宽（bandwidth）：数据通过IPC通道转移的速度.为测量该值，我们从一个进程向另一个进程发送大量数据（几百万字节）.我们还给不同大小的I/O操作（例如管道和FIFO的write和read操作）测量该值，期待发现带宽随每个I/O操作的数据量的增长而增长的规律.

2. 延迟（latency）：一个小的IPC消息从一个进程到令一个进程再返回来所花的时间.我们测量的是只有一个1个字节的消息从一个进程到令一个进程再回来的时间（往返时间）

在现实世界中，带宽告诉我们大块数据通过一个IPC通道发送出去需花多长时间，然而IPC也用于传递小的控制信息，系统处理这些小消息所需的时间就由延迟提供.这两个数都很重要.

5.线程和进程的区别

什么是系统进程

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序；线程是系统分配处理器时间资源的基本单元，或者说进程之内独立执行的一个单元。对于操作系统而言，其调度单元是线程。一个进程至少包括一个线程，通常将该线程称为主线程。一个进程从主线程的执行开始进而创建一个或多个附加线程，就是所谓基于多线程的多任务。

那进程与线程的区别到底是什么？进程是执行程序的实例。例如，当你运行记事本程序（Nodepad）时，你就创建了一个用来容纳组成 Notepad.exe的代码及其所需调用动态链接库的进程。每个进程均运行在其专用且受保护的地址空间内。因此，如果你同时运行记事本的两个拷贝，该程序正在使用的数据在各自实例中是彼此独立的。在记事本的一个拷贝中将无法看到该程序的第二个实例打开的数据。

以沙箱为例进行阐述。一个进程就好比一个沙箱。线程就如同沙箱中的孩子们。孩子们在沙箱子中跑来跑去，并且可能将沙子攘到别的孩子眼中，他们会互相踢打或撕咬。但是，这些沙箱略有不同之处就在于每个沙箱完全由墙壁和顶棚封闭起来，无论箱中的孩子如何狠命地攘沙，他们也不会影响到其它沙箱中的其他孩子。因此，每个进程就象一个被保护起来的沙箱。未经许可，无人可以进出。

实际上线程运行而进程不运行。两个进程彼此获得专用数据或内存的唯一途径就是通过协议来共享内存块。这是一种协作策略。下面让我们分析一下任务管理器里的进程选项卡。

这里的进程是指一系列进程，这些进程是由它们所运行的可执行程序实例来识别的，这就是进程选项卡中的第一列给出了映射名称的原因。请注意，这里并没有进程名称列。进程并不拥有独立于其所归属实例的映射名称。换言之，如果你运行5个记事本拷贝，你将会看到5个称为Notepad.exe的进程。它们是如何彼此区别的呢？其中一种方式是通过它们的进程ID，因为每个进程都拥有其独一无二的编码。该进程ID由Windows NT或Windows 2000生成，并可以循环使用。因此，进程ID将不会越编越大，它们能够得到循环利用。第三列是被进程中的线程所占用的CPU时间百分比。它不是CPU的编号，而是被进程占用的CPU时间百分比。此时我的系统基本上是空闲的。尽管系统看上去每一秒左右都只使用一小部分CPU时间，但该系统空闲进程仍旧耗用了大约99%的CPU时间。

第四列，CPU时间，是CPU被进程中的线程累计占用的小时、分钟及秒数。请注意，我对进程中的线程使用占用一词。这并不一定意味着那就是进程已耗用的CPU时间总和，因为，如我们一会儿将看到的，NT计时的方式是，当特定的时钟间隔激发时，无论谁恰巧处于当前的线程中，它都将计算到CPU周期之内。通常情况下，在大多数NT系统中，时钟以10毫秒的间隔运行。每10毫秒NT的心脏就跳动一下。有一些驱动程序代码片段运行并显示谁是当前的线程。让我们将CPU时间的最后10毫秒记在它的帐上。因此，如果一个线程开始运行，并在持续运行8毫秒后完成，接着，第二个线程开始运行并持续了2毫秒，这时，时钟激发，请猜一猜这整整10毫秒的时钟周期到底记在了哪个线程的帐上？答案是第二个线程。因此，NT中存在一些固有的不准确性，而NT恰是以这种方式进行计时，实际情况也如是，大多数32位操作系统中都存在一个基于间隔的计时机制。请记住这一点，因为，有时当你观察线程所耗用的CPU总和时，会出现尽管该线程或许看上去已运行过数十万次，但其CPU时间占用量却可能是零或非常短暂的现象，那么，上述解释便是原因所在。上述也就是我们在任务管理器的进程选项卡中所能看到的基本信息列。

6.java中同步有几种方式啊

1。同步代码块：

synchronized（同一个数据）{} 同一个数据：就是N条线程同时访问一个数据。

2。

同步方法：

public synchronized 数据返回类型 方法名（）{}

就

是使用 synchronized 来修饰某个方法，则该方法称为同步方法。对于同步方法而言，无需显示指定同步监视器，同步方法的同步监视器是

this

也就是该对象的本身（这里指的对象本身有点含糊，其实就是调用该同步方法的对象）通过使用同步方法，可非常方便的将某类变成线程安全的类，具有如下特征：

1，该类的对象可以被多个线程安全的访问。

2，每个线程调用该对象的任意方法之后，都将得到正确的结果。

3，每个线程调用该对象的任意方法之后，该对象状态依然保持合理状态。

注：synchronized关键字可以修饰方法，也可以修饰代码块，但不能修饰构造器，属性等。

实现同步机制注意以下几点： 安全性高，性能低，在多线程用。性能高，安全性低，在单线程用。

1，不要对线程安全类的所有方法都进行同步，只对那些会改变共享资源方法的进行同步。

2，如果可变类有两种运行环境，当线程环境和多线程环境则应该为该可变类提供两种版本：线程安全版本和线程不安全版本（没有同步方法和同步块）。在单线程中环境中，使用线程不安全版本以保证性能，在多线程中使用线程安全版本.

线程通讯：

为什么要使用线程通讯？

当

使用synchronized

来修饰某个共享资源时（分同步代码块和同步方法两种情况），当某个线程获得共享资源的锁后就可以执行相应的代码段，直到该线程运行完该代码段后才释放对该

共享资源的锁，让其他线程有机会执行对该共享资源的修改。当某个线程占有某个共享资源的锁时，如果另外一个线程也想获得这把锁运行就需要使用wait()

和notify()/notifyAll（)方法来进行线程通讯了。

Java.lang.object 里的三个方法wait() notify() notifyAll()

wait方法导致当前线程等待，直到其他线程调用同步监视器的notify方法或notifyAll方法来唤醒该线程。

wait(mills)方法

都是等待指定时间后自动苏醒，调用wait方法的当前线程会释放该同步监视器的锁定，可以不用notify或notifyAll方法把它唤醒。

notify()

唤醒在同步监视器上等待的单个线程，如果所有线程都在同步监视器上等待，则会选择唤醒其中一个线程，选择是任意性的，只有当前线程放弃对该同步监视器的锁定后，也就是使用wait方法后，才可以执行被唤醒的线程。

notifyAll（)方法

唤醒在同步监视器上等待的所有的线程。只用当前线程放弃对该同步监视器的锁定后，才可以执行被唤醒的线程

7.什么是进程的互斥和同步

lz你好，

在操作系统中，有很多术语都是想通的，都是相似的，相近的。比如同步、异步、并行、并发、互斥等等。对这类词语，如果没有同时出现，我们对它们最好的处理就是不去比较它们，因为很多都没有可比性。

首先：互斥和同步如果是同时出现的话，那就是相反的，值得比较的两个术语。

【互斥】：就是说两个进程只能在某一时刻执行一个，这种结果可能是因为共同争夺资源而产生的。举个例子：假设把火车上的公共厕所看成一种临界资源，而两个乘客是两个进程，我们就可以认为同时需要使用公共厕所的乘客是互斥的

【同步】：就是进程之间可以同时运行的，之间并不存在“利益冲突”，不竞争资源。大有“你走你的阳关道，我过我的独木桥”之意，两个进程互不干涉，互不影响。

说的很直白了，希望可以帮你o（∩_∩）o