操作系统内核是否以与 IPC 相同的方式与进程通信？ [关闭]

Question

一个进程使用various ways of IPC (interprocess communication)与另一个进程通信，比如共享内存、消息传递、信令？

我知道an OS kernel can communicate with a process using signals，如果我是对的，用相同的信号发信号也是IPC的一种方式。

操作系统内核是否使用其他 IPC 方式（例如共享内存、消息传递）与一个或多个进程通信？

如果需要具体，我最想了解Linux内核，也很高兴了解Windows内核。

Answer 1

这个问题表明对大多数操作系统的结构存在根本性的误解。

没有单独的“内核”进程可以与之通信。内核是在任何进程的上下文中运行的代码。内核内核代码由中断、陷阱或异常调用。在内核模式下，进程可以访问所有进程共享的内核内存。

因此，进程与内核之间不能进行进程间通信。

当内核发送信号（在 Unix 中）或 APC（在 Windoze 中）时，它会在接收信号的进程的上下文中这样做。

有些信号可以在接收过程之外创建。一般顺序是：

进程 P 进入内核模式并在内核内存中排队一个信号给进程 Q。 当进程 Q 成为当前进程时，内核会安排 Q 执行一个信号处理程序。

对于这样的信号，通信是在P和Q之间；不是 Q 和内核。

请记住，这种信号机制起源于 Unix 只有单一执行流的时代。这是一种穷人形式的异步过程调用（如在 Windoze 或 VMS 上）。曾几何时，对太监进行任何形式的并行处理都需要创建一个单独的进程。 [设计不良] 信号模型不区分外部生成/异步/同步事件。

Windoze (NT) 遵循 VMS 模型，使用软件中断来通知事件进程。这种中断模型很大程度上隐藏在将中断模型转换为事件模型的 Windows API 后面。

在中断模型中，一个进程可以将多个 I/O 请求排队到（例如）100 个单独的网络连接、终端或磁盘驱动器。作为操作系统服务的一部分，调用者可以指定在请求完成时要调用的过程。假设它有 100 个终端。

单个进程（应用程序）可以管理此类系统中的任意数量的设备。

如果任何一个终端因软件中断而断开连接，进程可能会收到通知。中断处理程序的参数将识别特定设备，以便处理程序可以重新建立连接或清理。

在经典 Unix（线程之前）中，您必须为每个终端创建一个单独的进程。该进程将等待“读取”或“写入：等待终端响应的操作。如果终端断开连接，该进程将收到一个 SIGHUP 信号。

在 Windoze 中，信号是 C 库的一部分，将软件中断转换为看起来像 unix 信号的东西。