Komunikacja międzyprocesowa
 | Ten artykuł od 2015-12 wymaga zweryfikowania podanych informacji. |
Komunikacja międzyprocesowa (ang. inter-process communication, IPC) – umowna nazwa zbioru sposobów komunikacji pomiędzy procesami systemu operacyjnego.
Procesy mogą używać różnych sposobów komunikacji, a najpowszechniejsze z nich to:
- pliki i blokady – najprostsza i najstarsza forma IPC
- sygnały (ang. signals) – w niektórych systemach (jak np. DOS) znane jako przerwania programowe
- semafory (ang. semaphores)
- potoki nienazwane (ang. pipes) – znane też jako łącza komunikacyjne
- potoki nazwane (ang. named pipes) – znane też jako nazwane łącza komunikacyjne
- systemy kolejkowe (ang. message queues)
- pamięć dzielona (ang. shared memory) – znane też jako segmenty pamięci dzielonej (ang. shared memory segments)
- gniazda dziedziny Uniksa (ang. Unix domain sockets)
Ponieważ procesy mogą komunikować się nie tylko w obrębie jednego systemu, możemy wyróżnić też:
Mechanizmy IPC opierają się na budowaniu w pamięci lub na nośniku dynamicznych struktur, które są używane w celu przesyłania pomiędzy procesami komunikatów, np. o blokadzie obiektów systemowych, stanie wykonywanych wątków, wzbudzania zaprogramowanych w aplikacjach procedur i innych.
IPC nie posiada sztywnej specyfikacji. System operacyjny udostępnia niezbędne obiekty (jak semafor), zaś programista wykorzystuje je w celu przekazania komunikatu, którego znaczenie dla aplikacji ustala samodzielnie, zgodnie z przyjętą koncepcją architektury programu, a więc inaczej niż w wypadku np. protokołów sieciowych, gdzie znaczenie poszczególnych flag w nagłówku pakietu jest określone przez specyfikację protokołu.
IPC używa się najczęściej w rozbudowanych wielowątkowych aplikacjach (np. bazach danych, serwerach WWW, czy serwerach aplikacyjnych).
IPC zostało wprowadzone jako część jądra systemu operacyjnego w systemie operacyjnym System V. W podobny sposób zbudowana została implementacja IPC w jądrze Linux. Z uwagi na implementację w jądrze cała komunikacja wykonywana jest w kontekście jądra, co z jednej strony ułatwia synchronizację, z drugiej zaś powoduje obniżenie wydajności. Każda operacja IPC wymaga przełączenia kontekstu, co obarczone jest sporym narzutem czasu (przy założeniu, że przełączanie kontekstów jest sporym narzutem). Implementacja w jądrze ma jednak tę zaletę, że komunikacja IPC jest bardziej niezawodna, a w niektórych przypadkach (np. semafory) wydaje się jedyną słuszną strategią, gdyż zapewnia atomowość operacji, zapobiegając powstawaniu sytuacji kolizji w dostępie czy sytuacji wyścigu o nieustalonym rezultacie.
Pojęcie komunikacji międzyprocesowej może odnosić się do wymiany informacji między procesami w obrębie jednego systemu operacyjnego, klastra, a nawet systemów odległych (połączonych siecią). W przypadku tej ostatniej kategorii potrzebne są metody, które pozwolą jednoznacznie identyfikować zdalne procesy. Najczęściej używane strategie to użycie numerów portów (dla gniazd działających w warstwach transportowych modelu TCP/IP, np. TCP lub UDP) lub użycie zdefiniowanych wcześniej unikalnych nazw (dla RPC).