系统集成中进程间通信技术的运用

系统集成中进程间通信技术的运用

【摘要】本文主要以系统集成为对象,介绍了进程间通信这一技术的特点,并对该技术的应用方式加以说明,以期对未来行业发展有一定借鉴。

【关键词】系统集成;进程间通信;应用

1引言

目前部分复杂产品领域例如汽车以及航空航天,传统建模技术在外形设计时无法完全满足设计使用要求。这就要求我们采用更新更先进的技术。进程间通信这一技术采用曲面造型的方式,该方式执行效率较高,同时数值稳定,将其应用在系统集成领域能够较好地实现数据模块通信及传递的作用。

2简述

Windows系统进程Windows系统的进程能够执行程序命令同时创建相关程序,进程在执行与创建程序的过程能够出现进程句柄,关于进程句柄,其实质是实例化的句柄,进程间通信这一技术即是指操作系统借助实例化的句柄于其他程序进行信息与数据的交换这一过程。

2.1简述进程定义

对于进程而言,一次程序执行的过程就叫做进程。对操作系统进行管理,然后开始程序运行就出现了进程,进程会与已制定的条件下进行程序的开始与结束。换言之程序就是进程静态的描述,对操作系统进行管理则进程被启动,开始运行,然后一定条件下进程中止或者结束。运行进程时需要一定量计算机设备资源例如处理器或内存或者外部设备,所以进程可以被看作操作系统基本的调度单位。执行一个普通程序,就相当于一个新的进程产生,当程序执行完毕,相应进程就随之结束消亡。对于程序而言,其实质是一段静态的代码,是系统应用执行时所用的蓝本,需要借助相关计算机设备资源如内存或处理器来实现,因此可以把计算机看作操作系统数据调度的资源。也就是说,进程可以看成程序动态执行的一次过程。应用执行蓝本所需的程序可以多次被加载至系不同系统内存区域然后产生不同的进程。程序并行中多个进程在一开始不一定会同时出现然后一直维持直至整个程序消亡结束,而是能够根据需要智能化动态性产生与消亡。也就是说,进程运行过程可以生成多个进程,新生进程也能够生成全新进程,循环往复。子进程在诞生时所需资源全部由父系进程提供,进程之间的不同的运行规律能够相互独立。异种进程互相独立,在同一个内存空间交错运行,这是与“线程”所不同之处。相同进程又可以分解成若干个线程,线程之间可以在逻辑上同时运行。然而,线程之间共存同一个内存空间,线程之间无需介入操作系统即可自行调度,这一特点大大减小系统资源使用,同时也使效率得到提升。

2.2简述进程存储

对于Windows信息操作系统而言,其系统进程都存在变量,当程序启动时,变量就随之会进行启动,程序使用时自动载入到程序的基地址。但是程序被分配到的地址实质是一个虚拟地址,而不是真正的物理地址,同时操作系统被分配到的地址其范围只存在一个,因此访问系统存储空间时需要分配相关物理地址,我们将这类方式称为映射。Windows信息操作系统可以不停在系统内存空间内映射出虚拟存储的空间,而此过程可以借助索引表来实现虚拟地址与物理地址之间的转换,使之变为真实物理地址,在此过程中程序地址无变化发生。由于程序中所示地址直接指向于间接地址,而不是指向物理存储器。因此进程可以借助虚拟信息存储器达到地址之间互不干扰,若是有多个进程一起运行,不同进程之间不相关,使得进程冲突进一步出现降低,也使得覆盖率有所降低。

2.3简述

Windows相关进程创建目前系统主要是保证多个任务间不影响独立性,若是Windows的各系统模块之间单独分开执行时,需要借助多进程。此时创建进程需要采用系统提供的函数。此时系统所创建新生进程将完全独立在调用进程之外。然而采用函数成功创建进程时,新生进程所生成相关句柄与ID能够通过一定结构返回,然后通过相关进程句柄得到新建进程控制权。若要终止进程可以调用相关函数,此类函数能够终止进程所有附属运行的DLL以及线程。

2.4简述进程间通信技术

目前Windows共提供以下进程间通信的方式,有RPC信息远程调用过程,Pipe信息管道,文件映射,网络信息套接字以及ATA信息系统等。其中Pipe信息管道的使用可以在进程间相互通信,该技术是指以内存为基础的高层信息通信系统,该技术数据信息保存文件主要按照先进后出形式开展,管道信息通信过程中,实现同步进程需要按照系统读写相关操作进行。想要默认的背景下将程序写入满载管道之中,会因系统自动的阻塞程序而失败,直到信息管道完全接受数据为止。若是进程写进空管道中,此时进程能够自动的阻塞,直到管道可以读取数据。若是进程打开信息管道方式是只读方式,将不能通过写的方式进行,此时也会导致进程出现阻塞。我们常用管道信息技术主要有请求响应与消息队列及订阅和广播组播形式。其中对话为支持客户与服务组件持续的实时通信。此外请求响应能够支持系统客户端与服务器之间持续的同步交涉。对于消息队列而言,能够支持应用持续的异步通信。至于订阅则支持信息异步传送。最后广播组播则是支持相同进程传送信息到多组进程中。该管道技术分2类。其中匿名Pipe将句柄而非名字作为标识,这限制其只能于同一机器进行通信,但是不能用于网络。作为Pipe技术能够做到单向通信与双向通信。我们通常将进程间通信划分成进程间本地通信与远程通信两种,其中,远程通信涉及到主机间相关进程通信。对于系统而言,常见进程间本地通信技术涵盖信号,内存与管道以及消息队列。信号量控制多个进程对共享资源的访问。共享资源有两类:互斥性共享资源,即任一时刻内只有一个进程能够访问。同步性共享资源,即同一时刻内可以有多个进程进行该资源访问。此外,信号是一种进程之间相互通信的机制,能够提供一种异步事件处理方法。对于异步事件而言,具有随机性,在事件出现时,将信号发送至相关进程,然后进程会按预先的设定进行处理。信号操作有信号处理,阻塞及发送三方面。另外,共享内存属于子系统进程间通信的机制,能够最高效进行通信,共享内存利用两个及两个以上的进程共享一个内存区域,以此实现进程之间相互通信。一般由一项进程来开辟共享内存的区域,其他进程随之直接将内存映射至各自的进程空间,最后开始数据读写。然而共享内存的不足在于多个进程访问同一内存区域权限相同,使各进程间确定同步问题变得困难。但是可以借助信号量处理同步问题。目前共享内存的主要操作是创建打开共享内存等。

3简述进程间通信这一技术应用于系统集成

3.1简述系统集成相关中介程序

目前曲面造型这一系统理论较为先进。其算法模型以C++为平台进行代码修改及代码编译,通过字符命令运行模块,该算法参数可以修改,将模块集成于曲面造型信息系统,能够有效地提升系统图像界面。将指令借助界面程序加入后台算法的模块中,再释放命令,使执行结果在自由图像及系统图像的窗口显示,然后在终端的控制台传输反馈信息。系统集成的过程中需要解决这个问题即如何把对话框的参数与菜单命令完美传送至控制台的程序中。由于程序无控制台的标准输入与输出接口,使得将GUI的系统菜单命令及对话框的参数发送给控制台的程序成为一个难点。研究发现控制台的程序可以利用另一个相关控制台的程序调用来完成输入与输出信息的重定向,基于这一特点完美编写相关中介程序。该程序借助系统调用相关函数,可以同时创建完成子进程即细分理论的算法模块及信息输入与输出的重定向工作。图1是中介程序流程图。中介程序通过借助细分算法的模块程序来定向程序输入的接口,工作界面程序使中介程序由后台进程启动,借助信息管道对信息界面的程序进行操作及键盘鼠标的信息输入即时传递到中介程序,然后中介程序将信息传递到已重定向后台模块系统中,然后在界面信息的提示面板处识别中介程序相应信息到反馈文件后反馈的操作信息,以此实现与后台算法的模块间人机交互。利用后台进程能够保证信息由工作界面经过中介程再到核心的程序不会影响进行的操作。图2是系统数据模块结构图。

3.2对于进程间通信这一技术应用的实例

通常代码要实现需要借助View数据命令,此时界面按钮主要的目的是将点击的几何模型显示于图像窗口,因此代码编写的过程中,对消息提示的面板信息会从文件的反馈信息中读取,同时显示相关信息,并反馈信息同时发送指令。该技术使用过程借助中介程序在细分算的模块中实现扩展功能,执行优化效率指令,此时命令关键字词无变化。

4结束语

对于进程间通信这一技术,利用多进程控制系统与管道及共享内存技术,有效解决控制台相关程序模块增加的现象。使得该技术应用实时性与可扩展性较好,系统集成与扩充较为容易。对于诸多领域有着不错的效果。

参考文献

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作者:付腾 单位:中睿通信规划设计有限公司