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IPC (Inter Process Communication)

생성일

2023/03/12 01:43

태그

프로세스 간 통신(Inter-Process Communication, IPC)이란, 프로세스들 사이에 데이터를 주고 받는 행위 또는 그에 대한 방법이나 경로를 뜻한다.

프로세스(Process)는 독립적으로 실행되는 객체지만, 정보 공유, 계산 속도 향상, 모듈성, 편의성 등을 위해 통신을 필요로 할 수 있으며,

독립적인 프로세스 간의 통신을 위해서는 데이터를 교환하는 IPC 매커니즘 이 필요하다.

IPC의 두 가지 기본 모델에는 메시지 패싱 과 공유 메모리 가 있다.

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메시지 패싱 모델은 협력 프로세스 간에 교환되는 메시지를 통해 통신이 발생한다.

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메시지 큐를 사용하여, 프로세스 간 메시지를 주고 받게 되며, 일반적으로 커널의 시스템 콜을 사용하여 구현된다.

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커널의 개입으로 동기화 문제로부터 안전하다는 장점이 있다.

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커널이 개입하므로 비교적 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.

메시지 패싱 모델의 IPC는 세가지 요소가 다른 방식으로 구현될 수 있다.

Direct Communication과 Indirect Communication

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Direct Communication : 프로세스가 커널에 메시지를 전달하면, 커널이 상대 프로세스에 메시지를 직접 전달한다.

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Indirect Communication : 프로세스가 커널에 메시지를 넣어두고, 상대 프로세스가 커널에서 해당 메시지를 읽어온다.

Synchronous

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Blocking : 두 프로세스는 메시지가 수신될 때까지 기다린다.

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Non-Blocking : 송신 측은 메시지를 보내고 자신의 할 일을 한다. 수신 측도 수신문을 실행하고도 계속 작업을 이어간다.

Buffering

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Zero Capcity : 송신 측은 무조건 수신자를 기다린다.

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Bounded Capacity : 송신 측은 link가 꽉차면 기다린다.

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Unbounded Capacity : 송신 측은 기다리지 않는다.

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공유 메모리 모델은 프로세스 간의 공유 메모리 영역을 설정한 다음, 공유 영역에서 데이터를 읽고 쓰는 방식으로 정보를 교환한다.

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시스템 콜이 공유 메모리 영역을 설정할 때에만 필요하므로, 커널의 개입이 적어, 메시지 패싱 모델보다 빠르다는 장점이 있다.

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동기화 문제를 해결해야 한다는 단점이 있다.

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메시지 패싱 모델 : PIPE, FIFO, Message Queue , Socket , Semaphore

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공유 메모리 모델 : Shared Memory, Memory Map

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Traditional Unix IPCs : Signal , Pipe , Socket

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System V IPCs : message queue , semaphore , shared memory

파이프(PIPE)는 두 개의 프로세스를 연결하며, 하나의 프로세스는 쓰기만 가능하고, 다른 프로세스는 읽기만 가능한 형태이다.

이러한 특성으로 반이증 (Half-Duplex) 통신 이라고 부른다.

만일 두 프로세스가 모두 읽기와 쓰기가 가능하도록 하고 싶다면, 파이프를 두 개 만들어 사용해야 한다.

하지만 이는 구현이 복잡하다. 따라서 전이중 통신이 필요한 상황에서는 부적합 할 수 있다.

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https://github.com/da-in/tech-interview-study/blob/main/Tech Interview Cheat Sheet/Operating System/IPC(Inter Process Communication).md

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https://sepang2.tistory.com/37?category=98170- 9

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https://ko.wikipedia.org/wiki/프로세스_간_통신

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https://jwprogramming.tistory.com/54

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https://sepang2.tistory.com/45

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https://jhnyang.tistory.com/24

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https://code-lab1.tistory.com/42

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https://www.tutorialspoint.com/inter_process_communication/inter_process_communication_pipes.htm