プロセス間通信
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プロセス間通信（プロセスかんつうしん、IPC、英: interprocess communication）はコンピュータの動作において、複数プロセス（の複数スレッド）間でデータをやりとりする仕組み。通信プロセスは、同一コンピュータ内で帰結するローカル、ネットワーク接続された別のコンピュータと相互にリモート、などのほかに多様な観点で分類され、スレッド間の通信帯域幅とレイテンシや扱うデータの種類も多種多様である。メッセージパッシング、同期、共有メモリ、RPCなどのメカニズムやプリミティブがある。
プロセス間通信の目的と理由は
- 情報の共有
- 計算の高速化
- モジュール性の向上
- 利便性
- 特権分離
であり、「スレッド間通信」や「アプリケーション間通信」と呼ぶこともある。
IPCとアドレス空間のコンセプトの組合せは、アドレス空間分離の基盤である[1]。
主なIPC技法
[編集]| 技法 | 提供しているオペレーティングシステムや環境 |
|---|---|
| ファイル | 多くのOS |
| シグナル | 多くのOS。WindowsではCのランタイムライブラリでのみ実装しており、IPCとしての利用は推奨していない[要出典]。 |
| メッセージキュー | 多くのOS |
| ソケット | 多くのOS |
| UNIXドメインソケット | POSIX準拠システム |
| パイプ | POSIX準拠システム、Windows |
| 名前付きパイプ | POSIX準拠システム、Windows |
| セマフォ | POSIX準拠システム、Windows |
| 共有メモリ | POSIX準拠システム、Windows |
| メモリマップトファイル | POSIX準拠システム、Windows |
| メッセージパッシング (shared nothing) |
MPI パラダイム、Java RMI、CORBA、MSMQ, MailSlot、QNX、その他 |
| Binder | Android |
実装例
[編集]IPCとして使われているAPIはいくつかある。プラットフォームに依存しない主なAPIの例を挙げる。
- 無名パイプと名前付きパイプ
- Common Object Request Broker Architecture (CORBA)
- Freedesktop.orgのD-Bus
- Distributed Computing Environment (DCE)
- メッセージバス (Mbus) - RFC 3259 にて規定
- MCAPI (Multicore Communications API)
- Lightweight Communications and Marshalling (LCM)
- ONC RPC
- UNIXドメインソケット
- XML: XML-RPC や SOAP
- JSON: JSON-RPC
- Thrift
- TIPC (TIPC)
- ZeroCの Internet Communications Engine (ICE)
以下は、プラットフォーム固有またはプログラミング言語固有のAPIの例である。
- Appleの Apple event（従来は Interapplication Communications、IAC と呼ばれていた）
- Eneaの LINX - Linux向け（オープンソース）と Enea OSE で動作するバージョンがある。
- CMUによるIPC実装[2]
- Javaの Remote Method Invocation (RMI)
- KDEの Desktop Communications Protocol (DCOP)
- Libt2n - Linux上のC++でのみ動作。複雑なオブジェクトや例外を扱える。
- Machカーネルの Mach ポート
- マイクロソフトの ActiveX、Component Object Model (COM)、Microsoft Transaction Server (COM+)、Distributed Component Object Model (DCOM)、動的データ交換 (DDE)、Object Linking and Embedding (OLE)、匿名パイプ、名前付きパイプ、Local Procedure Call、MailSlot、メッセージループ、MSRPC、.NET Remoting、Windows Communication Foundation (WCF)
- ノベルの SPX
- PHPのセッション
- POSIX: mmap、メッセージキュー、セマフォ、共有メモリ
- RISC OSのメッセージ
- Solaris Doors
- System V: メッセージキュー、セマフォ、共有メモリ
- Distributed Ruby
- DIPC (Distributed Inter-Process Communication) - Linux上で System V 系IPCをネットワークにまで拡張する仕組み
- OpenBinder - BeOSが起源で、最近ではAndroidで使われている。
- Solace Systems の IPC Shared Memory Messaging[3]
- QNXのPPS (Persistant Publish/Subscribe) サービス
- SIMPL (Synchronous Interprocess Messaging Project for Linux) - QNX風IPCをLinuxに実装するプロジェクト
脚注
[編集]- ^ Jochen Liedtke. On µ-Kernel Construction, Proc. 15th ACM Symposium on Operating System Principles (SOSP), December 1995
- ^ “Inter Process Communication (IPC)”. CMU. 2012年10月4日閲覧。
- ^ IPC Shared Memory Messaging
参考文献
[編集]- Stevens, Richard. UNIX Network Programming, Volume 2, Second Edition: Interprocess Communications. Prentice Hall, 1999. ISBN 0-13-081081-9
- U. Ramachandran, M. Solomon, M. Vernon Hardware support for interprocess communication Proceedings of the 14th annual international symposium on Computer architecture. Pittsburgh, Pennsylvania, United States. Pages: 178 - 188. Year of Publication: 1987 ISBN 0-8186-0776-9
- Crovella, M. Bianchini, R. LeBlanc, T. Markatos, E. Wisniewski, R. Using communication-to-computation ratio in parallel program designand performance prediction 1–4 December 1992. pp. 238–245 ISBN 0-8186-3200-3
関連項目
[編集]外部リンク
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- Linux ipc(5) man page - System V IPC の解説
- Windows IPC
- Beej's Guide to Unix IPC
- Unix Network Programming (Vol 2: Interprocess Communications) by W. Richard Stevens
