การสื่อสารระหว่างกระบวนการ (IPC) คืออะไร?
IPC หมายถึงกลไกและเทคนิคที่ใช้โดยโปรแกรมที่ทํางานบนคอมพิวเตอร์เพื่อสื่อสารและแบ่งปันข้อมูลซึ่งกันและกัน IPC ช่วยให้กระบวนการหรือแอปพลิเคชันต่างๆ สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูล ประสานงานกิจกรรม และทํางานร่วมกันเพื่อทํางานเฉพาะให้สําเร็จ
เหตุใด IPC จึงมีความสําคัญในการคํานวณ?
IPC มีความสําคัญในการคํานวณเนื่องจากช่วยให้โปรแกรมต่างๆ ทํางานร่วมกันและโต้ตอบกันได้ หากไม่มี IPC โปรแกรมจะทํางานแยกกันและจะไม่สามารถสื่อสารได้ IPC ช่วยให้กระบวนการสามารถแบ่งปันข้อมูลซิงโครไนซ์การกระทําและประสานงานการดําเนินงานซึ่งนําไปสู่ระบบซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อมต่อถึงกันมากขึ้น
IPC ทํางานอย่างไร?
IPC ทํางานโดยจัดเตรียมชุดของกลไกการสื่อสารและโปรโตคอลที่กระบวนการสามารถใช้เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล กลไกเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ รวมถึงหน่วยความจําที่ใช้ร่วมกัน การส่งผ่านข้อความ ไปป์ ซ็อกเก็ต และการเรียกขั้นตอนระยะไกล (RPC) กลไก IPC แต่ละกลไกมีลักษณะเฉพาะและรูปแบบการใช้งานของตัวเอง แต่ทั้งหมดมีจุดประสงค์เพื่ออํานวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างกระบวนการ
หน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันใน IPC คืออะไร?
หน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันเป็นกลไก IPC ที่หลายกระบวนการสามารถเข้าถึงและแก้ไขพื้นที่ทั่วไปของหน่วยความจําได้ พื้นที่หน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันนี้ช่วยให้กระบวนการแบ่งปันข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพและสื่อสารกันโดยการอ่านและเขียนไปยังพื้นที่หน่วยความจําเดียวกัน ด้วยการใช้หน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันกระบวนการสามารถหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการคัดลอกข้อมูลระหว่างช่องว่างที่อยู่ที่แตกต่างกันและบรรลุการสื่อสารที่รวดเร็วยิ่งขึ้น
ตัวอย่างของการใช้หน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันใน IPC คืออะไร?
ลองนึกภาพว่าคุณมีสองกระบวนการ ได้แก่ กระบวนการ A และกระบวนการ B ซึ่งจําเป็นต้องแชร์โครงสร้างข้อมูลขนาดใหญ่ แทนที่จะคัดลอกข้อมูลไปมาระหว่างกระบวนการคุณสามารถจัดสรรพื้นที่หน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันซึ่งทั้งสองกระบวนการสามารถเข้าถึงได้ กระบวนการ A สามารถเขียนข้อมูลไปยังหน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันและกระบวนการ B สามารถอ่านและประมวลผลข้อมูลนั้นได้โดยตรงจากหน่วยความจําที่ใช้ร่วมกันทําให้ไม่จําเป็นต้องทําซ้ําข้อมูลและปรับปรุงประสิทธิภาพ
การส่งข้อความใน IPC คืออะไร?
การส่งข้อความเป็นกลไก IPC ที่กระบวนการสื่อสารโดยการส่งและรับข้อความ ในแนวทางนี้กระบวนการส่งข้อความถึงกันอย่างชัดเจนซึ่งอาจมีข้อมูลหรือข้อมูลการควบคุม กระบวนการรับจะประมวลผลข้อความและดําเนินการที่เหมาะสมตามเนื้อหา การส่งข้อความช่วยให้กระบวนการสื่อสารในลักษณะที่มีการควบคุมและมีโครงสร้างมากขึ้น
การส่งผ่านข้อความทํางานอย่างไรใน IPC
ในการส่งข้อความกระบวนการมักใช้อินเทอร์เฟซการส่งข้อความหรือไลบรารีการส่งข้อความที่ระบบปฏิบัติการหรือภาษาโปรแกรมจัดเตรียมไว้ให้เพื่อส่งและรับข้อความ ผู้ส่งสร้างข้อความระบุกระบวนการปลายทางหรือปลายทางและส่งข้อความ กระบวนการรับจะรอข้อความขาเข้าและดึงข้อมูลจากคิวข้อความหรือกล่องจดหมาย เนื้อหาข้อความสามารถประมวลผลได้ และกระบวนการรับสามารถตอบสนองได้ตามนั้น
ท่อใน IPC คืออะไร?
ท่อเป็นกลไก IPC ประเภทหนึ่งที่ช่วยให้การสื่อสารระหว่างกระบวนการโดยเชื่อมต่อเอาต์พุตของกระบวนการหนึ่งเข้ากับอินพุตของกระบวนการอื่น ท่อสามารถเป็นได้ทั้งแบบไม่ระบุชื่อหรือตั้งชื่อ ไปป์ที่ไม่ระบุชื่อถูกสร้างขึ้นแบบไดนามิกโดยระบบปฏิบัติการในขณะที่ไปป์ที่มีชื่อมีชื่อถาวรและสามารถใช้สําหรับการสื่อสารระหว่างกระบวนการที่ไม่เกี่ยวข้อง
ฉันสามารถให้ตัวอย่างการใช้ท่อใน IPC ได้หรือไม่?
แน่นอนว่าสมมติว่าคุณมีสองโปรแกรมคือโปรแกรม A และโปรแกรม B โปรแกรม A สร้างสตรีมข้อมูลที่ต้องประมวลผลโดยโปรแกรม B คุณสามารถสร้างไปป์ที่ไม่ระบุชื่อซึ่งเอาต์พุตของโปรแกรม A เชื่อมต่อกับอินพุตของโปรแกรม B โปรแกรม A เขียนข้อมูลลงในท่อและโปรแกรม B จะอ่านข้อมูลจากไปป์ประมวลผลตามความจําเป็น ท่อทําหน้าที่เป็นท่อสําหรับการไหลของข้อมูลระหว่างสองโปรแกรม
ซ็อกเก็ตใน IPC คืออะไร?
ซ็อกเก็ตเป็นกลไก IPC ที่เน้นเครือข่ายซึ่งช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างกระบวนการที่ทํางานบนคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นที่เชื่อมต่อผ่านเครือข่าย ซ็อกเก็ตมีอินเทอร์เฟซมาตรฐานสําหรับกระบวนการในการสร้างการเชื่อมต่อส่งและรับข้อมูลและปิดการเชื่อมต่อ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับการสื่อสารในสถาปัตยกรรมไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์และระบบแบบกระจาย
ตัวอย่างการใช้งานซ็อกเก็ตใน IPC คืออะไร?
สมมติว่าคุณกําลังสร้างแอปพลิเคชันไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ โปรแกรมเซิร์ฟเวอร์จะฟังการเชื่อมต่อขาเข้าบนพอร์ตเครือข่ายเฉพาะโดยใช้ซ็อกเก็ต เมื่อไคลเอนต์ต้องการสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ จะสร้างการเชื่อมต่อกับซ็อกเก็ตของเซิร์ฟเวอร์ ไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบสองทิศทางผ่านการเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นทําให้สามารถสื่อสารและทํางานร่วมกันผ่านเครือข่ายได้
การเรียกขั้นตอนระยะไกล (RPC) ใน IPC คืออะไร
RPC เป็นกลไก IPC ระดับสูงที่ช่วยให้กระบวนการหรือโปรแกรมสามารถเรียกใช้ขั้นตอนหรือฟังก์ชันในกระบวนการระยะไกลราวกับว่าอยู่ในเครื่อง RPC ซ่อนความซับซ้อนของการสื่อสารระดับต่ําและเปิดใช้งานการสื่อสารที่โปร่งใสระหว่างกระบวนการที่ทํางานบนเครื่องต่างๆ ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเขียนแอปพลิเคชันแบบกระจายราวกับว่าพวกเขากําลังเขียนโปรแกรมที่ทํางานในเครื่อง
การเรียกโพรซีเดอร์ระยะไกล (RPC) ทํางานอย่างไร
ใน RPC โปรแกรมไคลเอ็นต์ทําการเรียกกระบวนงานไปยังโปรแกรมเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล ราวกับว่ากําลังเรียกฟังก์ชันภายในเครื่อง ระบบ RPC ดูแลการบรรจุพารามิเตอร์ขั้นตอนส่งผ่านเครือข่ายไปยังเซิร์ฟเวอร์และดําเนินการตามขั้นตอนระยะไกล เซิร์ฟเวอร์ประมวลผลคําขอและส่งกลับผลลัพธ์ ซึ่งจะถูกส่งกลับไปยังโปรแกรมไคลเอ็นต์ รายละเอียดการสื่อสารจะถูกแยกออกไป ให้อินเทอร์เฟซที่ราบรื่นสําหรับการเรียกใช้ขั้นตอนระยะไกล
กรณีการใช้งานทั่วไปสําหรับ IPC มีอะไรบ้าง
IPC ถูกใช้ในสถานการณ์ที่หลากหลาย กรณีการใช้งานทั่วไปบางกรณี ได้แก่ : การประสานงานกระบวนการ: กระบวนการสามารถใช้ IPC เพื่อซิงโครไนซ์การกระทําและประสานงานกิจกรรมของพวกเขา ตัวอย่างเช่นรูปแบบผู้ผลิต - ผู้บริโภคสามารถใช้งานได้โดยใช้ IPC โดยที่กระบวนการหนึ่งสร้างข้อมูลและอีกกระบวนการหนึ่งใช้มัน การโต้ตอบกับกระบวนการภายนอก: IPC อนุญาตให้โปรแกรมสื่อสารกับกระบวนการหรือบริการภายนอก สิ่งนี้มักพบเห็นได้ในสถาปัตยกรรมไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งไคลเอนต์สื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์เพื่อขอบริการหรือแลกเปลี่ยนข้อมูล การคํานวณแบบขนาน: IPC ช่วยให้สามารถสื่อสารและแบ่งปันข้อมูลระหว่างกระบวนการหรือเธรดแบบขนานได้ นี่เป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งในระบบมัลติคอร์หรือแบบกระจาย ซึ่งใช้การดําเนินการแบบขนานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ การซิงโครไนซ์ระหว่างกระบวนการ: กลไก IPC เช่น semaphores, mutexes และตัวแปรเงื่อนไขใช้เพื่อประสานงานการเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันระหว่างหลายกระบวนการ
