百篇博客系列篇.本篇为:
进程通讯相关篇为:
- v26.xx 鸿蒙内核源码分析(自旋锁篇) | 自旋锁当立贞节牌坊 | 51.c.h .o
- v27.xx 鸿蒙内核源码分析(互斥锁篇) | 比自旋锁丰满的互斥锁 | 51.c.h .o
- v28.xx 鸿蒙内核源码分析(进程通讯篇) | 九种进程间通讯方式速揽 | 51.c.h .o
- v29.xx 鸿蒙内核源码分析(信号量篇) | 谁在负责解决任务的同步 | 51.c.h .o
- v30.xx 鸿蒙内核源码分析(事件控制篇) | 任务间多对多的同步方案 | 51.c.h .o
- v33.xx 鸿蒙内核源码分析(消息队列篇) | 进程间如何异步传递大数据 | 51.c.h .o
进程间为何要通讯 ?
鸿蒙内核默认支持 64个进程和128个任务，由进程池和任务池统一管理.内核设计尽量不去打扰它们，让各自过好各自的日子， 但大家毕竟在一口锅里吃饭， 不可能不与外界联系， 联系就得有渠道，有规矩.
举两个应用场景说明下通讯的必要性:
一.被动式 广为熟知的shell命令 kill 9 13 ，是通过 shell任务给 13号进程发送一个干掉它的信号.
#define SIGKILL 9 //常用的命令 kill 9 13
这是被动式通讯的场景，至于为什么要干掉你，原因可能很多啊，很可能是检测到13占用内存太多了，也可能13太低调长期不活跃，启动新进程发现没位置了，得先收了你.总之系统必须得有对付你的抓手，可以随时登门查水电表.
二.主动式的 ，比如要访问某些公共资源(全局变量，消息队列)，而资源有限或具有排他性，别人正在使用导致你不能用， 所以需统一管理，要用就必须要先申请，按规矩办事，毕竟和谐社会没规矩不成方圆.如果申请失败了就需要排队了，同时还要让出CPU给别人占用了，否则占着茅坑不办事这样对大家都不好撒.
大致有以下几种通讯需求:
(1).数据传输： 一个进程需要将它的数据发送给另一个进程，发送的数据量在一个字节到KB字节之间.(liteipc消息队列默认1K)
(2).共享数据: 多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立刻看到。
(3).通知事件： 一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。
(4).资源共享： 多个进程之间共享同样的资源。为了做到这一点，需要内核提供锁和同步机制。
(5).进程控制： 有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。
内核目录和系列篇更新
内核有个专门的IPC目录，详见如下. 可直接点击查看注解源码.
进程间九种通讯方式
1.管道pipe(fs_syscall.c)
管道是一种最基本的IPC机制，作用于有血缘关系的进程之间，完成数据传递。
调用pipe系统函数即可创建一个管道。有如下特质：
其本质是一个伪文件(实为内核缓冲区)
由两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写端。
规定数据从管道的写端流入管道，从读端流出。
管道的原理: 管道实为内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区(4k)实现。
管道的局限性：
① 数据自己读不能自己写。
② 数据一旦被读走，便不在管道中存在，不可反复读取。
③ 由于管道采用半双工通信方式。因此，数据只能在一个方向上流动。
④ 只能在有公共祖先的进程间使用管道。
常见的通信方式有，单工通信、半双工通信、全双工通信。
这部分后系列篇文件相关篇中会重点讲，敬请关注. 详细看 SysPipe 函数.
2.信号(los_signal.c)
信号思想来自Unix，在发展了50年之后，许多方面都没有发生太大的变化.信号可以由内核产生，也可以由用户进程产生，并由内核传送给特定的进程或线程(组)，若这个进程注册/安装了自己的信号处理程序，则内核会调用这个函数去处理信号，否则则执行默认的函数或者忽略.信号分为两大类：可靠信号与不可靠信号，前32种信号为不可靠信号，后32种为可靠信号。长这样:
#define SIGHUP 1 //终端挂起或者控制进程终止
#define SIGINT 2 //键盘中断（如break键被按下）
#define SIGQUIT 3 //键盘的退出键被按下
#define SIGILL 4 //非法指令
#define SIGTRAP 5 //跟踪陷阱（trace trap），启动进程，跟踪代码的执行
#define SIGABRT 6 //由abort(3)发出的退出指令
#define SIGIOT SIGABRT
#define SIGBUS 7 //总线错误
#define SIGFPE 8 //浮点异常
#define SIGKILL 9 //常用的命令 kill 9 13
#define SIGUSR1 10 //用户自定义信号1
信号为系统提供了一种进程间异步通讯的方式，一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达。事实上，进程也不可能知道信号到底什么时候到达。一般来说，只需用户进程提供信号处理函数，内核会想方设法调用信号处理函数，处理过程如图所示:
个人把这种异步通讯过程理解为生产者(安装和发送信号)和消费者(捕捉和处理信号)两个部分，分姊妹两篇已完成
3.消息队列(los_queue.c)
基本概念
队列又称消息队列，是一种常用于任务间通信的数据结构。队列接收来自任务或中断的
不固定长度消息，并根据不同的接口确定传递的消息是否存放在队列空间中。
任务能够从队列里面读取消息，当队列中的消息为空时，挂起读取任务；当队列中有新消息时，
挂起的读取任务被唤醒并处理新消息。任务也能够往队列里写入消息，当队列已经写满消息时，
挂起写入任务；当队列中有空闲消息节点时，挂起的写入任务被唤醒并写入消息。如果将
读队列和写队列的超时时间设置为0，则不会挂起任务，接口会直接返回，这就是非阻塞模式。
消息队列提供了异步处理机制，允许将一个消息放入队列，但不立即处理。同时队列还有缓冲消息的作用。
队列特性
消息以先进先出的方式排队，支持异步读写。
读队列和写队列都支持超时机制。
每读取一条消息，就会将该消息节点设置为空闲。
发送消息类型由通信双方约定，可以允许不同长度（不超过队列的消息节点大小）的消息。
一个任务能够从任意一个消息队列接收和发送消息。
多个任务能够从同一个消息队列接收和发送消息。
创建队列时所需的队列空间，默认支持接口内系统自行动态申请内存的方式，同时也支持将用户分配的队列空间作为接口入参传入的方式。
详细可前往查看:
4.共享内存(shm.c)
共享内存是进程间通信中最简单的方式之一。共享内存允许两个或更多进程访问同一块物理内存，每个进程都要单独对这块物理内存进行映射.当一个进程改变了这块地址中的内容的时候，该物理页框将被标记为脏页，如此其它进程都会知道内容发生了更改。
这部分后系列篇内存相关篇中会重点讲，内存部分虽已写过几篇，但是没讲透，要重新再梳理.
5.信号量(los_sem.c)
基本概念
信号量（Semaphore）是一种实现任务间通信的机制，可以实现任务间同步或共享资源的互斥访问。
一个信号量的数据结构中，通常有一个计数值，用于对有效资源数的计数，表示剩下的可被使用的共享资源数。
对信号量有个形象的比喻 停车场的停车位， 进停车场前看下屏幕上实时显示剩余车位，0表示不能进，只有大于0才能进入，进入后自动减1，出口处也加了监测，出去后剩余车位增加1个.
使用场景
在多任务系统中，信号量是一种非常灵活的同步方式，可以运用在多种场合中，实现锁、同步、资源计数等功能，
也能方便的用于任务与任务，中断与任务的同步中。常用于协助一组相互竞争的任务访问共享资源。
详细可前往查看:
6.互斥锁 (los_mux.c) :
基本概念
互斥锁又称互斥型信号量，是一种特殊的二值性信号量，用于实现对临界资源的独占式处理。
另外，互斥锁可以解决信号量存在的优先级翻转问题。
任意时刻互斥锁只有两种状态，开锁或闭锁。当任务持有时，这个任务获得该互斥锁的所有权，
互斥锁处于闭锁状态。当该任务释放锁后，任务失去该互斥锁的所有权，互斥锁处于开锁状态。
当一个任务持有互斥锁时，其他任务不能再对该互斥锁进行开锁或持有。
详细可前往查看:
7.快锁 (los_futex.c)
futex 是Fast Userspace muTexes的缩写(快速用户空间互斥体)，是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先，同步的进程间通过mmap共享一段内存，futex变量就位于这段共享的内存中且操作是原子的，当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候，先去查看共享内存中的futex变量，如果没有竞争发生，则只修改futex，而不用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生，则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或者 wake up)。
注解版同步到官方最新源码后，发现快锁的部分改动很大，这部分要重新注解，敬请留意.
8.事件 (los_event.c)
基本概念
事件（Event）是一种任务间通信的机制，可用于任务间的同步。
多任务环境下，任务之间往往需要同步操作，一个等待即是一个同步。事件可以提供一对多、多对多的同步操作。
一对多同步模型：一个任务等待多个事件的触发。可以是任意一个事件发生时唤醒任务处理事件，也可以是几个事件都发生后才唤醒任务处理事件。
多对多同步模型：多个任务等待多个事件的触发。
事件特点
任务通过创建事件控制块来触发事件或等待事件。
事件间相互独立，内部实现为一个32位无符号整型，每一位标识一种事件类型。第25位不可用，因此最多可支持31种事件类型。
事件仅用于任务间的同步，不提供数据传输功能。
多次向事件控制块写入同一事件类型，在被清零前等效于只写入一次。
多个任务可以对同一事件进行读写操作。
支持事件读写超时机制。
事件可应用于多种任务同步场景，在某些同步场景下可替代信号量。
使用场景
队列用于任务间通信，可以实现消息的异步处理。同时消息的发送方和接收方不需要彼此联系，两者间是解耦的。
详细可前往查看:
9.文件消息队列 (hm_liteipc.c)
基于文件实现的消息队列，特点是队列中消息数量多(256个)，传递消息内容大(可到1K)
#define IPC_MSG_DATA_SZ_MAX 1024 //最大的消息内容 1K ，posix最大消息内容 64个字节
#define IPC_MSG_OBJECT_NUM_MAX 256 //最大的消息数量256 ，posix最大消息数量 16个
文件消息队列隐约感觉鸿蒙的分布式通讯，跨屏之类的功能是靠它实现的，分布式的代码还没研究，尚不清楚，如果有了解的请告知.后续要重点研究下跨应用通讯的技术实现.
鸿蒙内核源码分析.总目录
v08.xx 鸿蒙内核源码分析(总目录) | 百万汉字注解 百篇博客分析 | 51.c.h .o
百万汉字注解.百篇博客分析
百万汉字注解 >> 精读鸿蒙源码，中文注解分析， 深挖地基工程，大脑永久记忆，四大码仓每日同步更新< gitee| github| csdn| coding >
百篇博客分析 >> 故事说内核，问答式导读，生活式比喻，表格化说明，图形化展示，主流站点定期更新中< 51cto| csdn| harmony| osc >
关注不迷路.代码即人生
QQ群:790015635 | 入群密码: 666
原创不易，欢迎转载，但请注明出处.