System V 与 POSIX

System V 以及POSIX 对信号量、共享内存、消息队列等进程之间共享方式提供了自己的解决方案。因此，在学习时难免存在疑惑，到底有什么区别，哪种方式更佳。经过网上搜索各种博客，做出简单的总结。

历史

       UNIX两大贡献者贝尔实验室和BSD，在进程之间通信侧重不同，前者基于内核对进程之间的通信手段进行了改进，形成了“System V IPC”，而后者则是基于网络形成了套接字。

       而POSIX则是IEEE制定的标准，目的是为运行在不同操作系统上的软件提供统一的接口，实现者则是不同的操作系统内核开发人员。

效率

       在信号量这种常用的同步互斥手段方面，POSIX在无竞争条件下是不会陷入内核的，而SYSTEM V则是无论何时都要陷入内核，因此性能稍差。

冗余

       POSIX的sem_wait函数成功获取信号量后，进程如果意外终止，将无法释放信号量，而System V则提供了SEM_UNDO选项来解决这个问题。因此，相比而言，后者更加可靠。

应用

       可能有小部分操作系统没有实现POSIX标准，System V更加广泛些，但是考虑到可移植性POSIX必然是一个趋势。在IPC，进程间的消息传递和同步上，似乎POSIX用得较普遍，而在共享内存方面，POSIX实现尚未完善，system V仍为主流。

多线程与多进程

       在观察使用进程间通信手段后，会发现在多线程中使用的基本是POSIX标准提供的接口函数，而多进程则是基于System V。但是两者难道就不能交叉使用吗？

       多线程使用System V接口---不建议。线程相对于进程是轻量级的，例如调度的策略开销，如果使用System V这种每次调用都会陷入内核的接口，会丧失线程的轻量优势。所以，多线程之间的通信不使用System V的接口函数。

       多进程使用POSIX也是允许的

     以mutex为例 ，POSIX的mutex如果要用于多进程，需要实现如下两点要求：（对于SEM信号量相对简单，因为提供了有名SEM的能够用于多进程，它是内核持续的，详见http://blog.csdn.net/firstlai/article/details/50706243）

• mutex能为多个进程所见；
• mutex本身不额外使用进程本地的内存，如堆内存。

       对于第一条是很好满足的，只需要使mutex驻留在共享内存中，创建子进程之前初始化mutex即可；对于第二条GCC的pthread实现也满足，但是需要通过设置mutex的属性，mutex默认是PTHREAD_PROCESS_PRIVATE，即仅支持单进程。如果mutex驻留于共享内存，但pshared为PTHREAD_PROCESS_PRIVATE，此时多进程操作该mutex的行为是未定义的。因此需要设置为 PTHREAD_PROCESS_SHARED即可。

1.  
   #include <pthread.h>
2.  
   #include <sys/mman.h>
3.  
   #include <sys/types.h>
4.  
   pthread_mutex_t *mtx = NULL;
5.  
   int main() {
6.  
   //~ reside mutex in shm
7.  
   mtx = (pthread_mutex_t*)mmap(NULL, sizeof(pthread_mutex_t), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0);
8.  
   if (mtx == MAP_FAILED) {
9.  
   perror("mmap");
10.  
    exit(1);
11.  
    }
12.  
    pthread_mutexattr_t attr;
13.  
    pthread_mutexattr_init(&attr); //~necessary, or weird EINVAL error occurs when operating on the mutex
14.  
    pthread_mutexattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
15.  
    pthread_mutex_init(mtx, &attr);
16.  
    //~ here the fork
17.  
    pid_t pid = fork();
18.  
    if (pid < 0) {
19.  
    perror("fork");
20.  
    exit(1);
21.  
    } else if (pid > 0) {
22.  
    //~ parent
23.  
    //~ lock lock lock
24.  
    } else {
25.  
    //~ child
26.  
    //~ lock lock lock
27.  
    }
28.  
    return 0;
29.  
    }

参考文献

http://blog.chinaunix.net/uid-26651253-id-3342091.html

http://blog.csdn.net/xuemiao1234/article/details/6869182

https://www.zhihu.com/question/35169528

http://blog.csdn.net/liangxiaozhang/article/details/8504076