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プロセス間通信

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/07/21 14:25 UTC 版)

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出典検索^?: "プロセス間通信" – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL（2021年7月）

プロセス間通信（プロセスかんつうしん、IPC、英: interprocess communication）はコンピュータの動作において、複数プロセス（の複数スレッド）間でデータをやりとりする仕組み。通信プロセスは、同一コンピュータ内で帰結するローカル、ネットワーク接続された別のコンピュータと相互にリモート、などのほかに多様な観点で分類され、スレッド間の通信帯域幅とレイテンシや扱うデータの種類も多種多様である。メッセージパッシング、同期、共有メモリ、RPCなどのメカニズムやプリミティブがある。

プロセス間通信の目的と理由は

情報の共有
計算の高速化
モジュール性の向上
利便性
特権分離（英語版）

であり、「スレッド間通信」や「アプリケーション間通信」と呼ぶこともある。

IPCとアドレス空間のコンセプトの組合せは、アドレス空間分離の基盤である^[1]。

主なIPC技法

技法	提供しているオペレーティングシステムや環境
ファイル	多くのOS
シグナル	多くのOS。WindowsではCのランタイムライブラリでのみ実装しており、IPCとしての利用は推奨していない^[要出典]。
メッセージキュー	多くのOS
ソケット	多くのOS
UNIXドメインソケット	POSIX準拠システム
パイプ	POSIX準拠システム、Windows
名前付きパイプ	POSIX準拠システム、Windows
セマフォ	POSIX準拠システム、Windows
共有メモリ	POSIX準拠システム、Windows
メモリマップトファイル	POSIX準拠システム、Windows
メッセージパッシング (shared nothing)	MPI パラダイム、Java RMI、CORBA、MSMQ（英語版）, MailSlot（英語版）、QNX、その他
Binder	Android

実装例

IPCとして使われているAPIはいくつかある。プラットフォームに依存しない主なAPIの例を挙げる。

無名パイプ（英語版）と名前付きパイプ
Common Object Request Broker Architecture (CORBA)
Freedesktop.orgのD-Bus
Distributed Computing Environment (DCE)
メッセージバス (Mbus) - RFC 3259 にて規定
MCAPI (Multicore Communications API)
Lightweight Communications and Marshalling (LCM)
ONC RPC
UNIXドメインソケット
XML: XML-RPC や SOAP
JSON: JSON-RPC
Thrift
TIPC (TIPC)
ZeroCの Internet Communications Engine (ICE)

以下は、プラットフォーム固有またはプログラミング言語固有のAPIの例である。

Appleの Apple event（従来は Interapplication Communications、IAC と呼ばれていた）
Eneaの LINX - Linux向け（オープンソース）と Enea OSE で動作するバージョンがある。
CMUによるIPC実装^[2]
Javaの Remote Method Invocation (RMI)
KDEの Desktop Communications Protocol (DCOP)
Libt2n - Linux上のC++でのみ動作。複雑なオブジェクトや例外を扱える。
Machカーネルの Mach ポート
マイクロソフトの ActiveX、Component Object Model (COM)、Microsoft Transaction Server (COM+)、Distributed Component Object Model (DCOM)、動的データ交換 (DDE)、Object Linking and Embedding (OLE)、匿名パイプ（英語版）、名前付きパイプ、Local Procedure Call（英語版）、MailSlot（英語版）、メッセージループ（英語版）、MSRPC（英語版）、.NET Remoting、Windows Communication Foundation (WCF)
ノベルの SPX
PHPのセッション
POSIX: mmap、メッセージキュー、セマフォ、共有メモリ
RISC OSのメッセージ
Solaris Doors
System V: メッセージキュー、セマフォ、共有メモリ
Distributed Ruby
DIPC (Distributed Inter-Process Communication) - Linux上で System V 系IPCをネットワークにまで拡張する仕組み
OpenBinder - BeOSが起源で、最近ではAndroidで使われている。
Solace Systems の IPC Shared Memory Messaging^[3]
QNXのPPS (Persistant Publish/Subscribe) サービス
SIMPL (Synchronous Interprocess Messaging Project for Linux) - QNX風IPCをLinuxに実装するプロジェクト

脚注

^ Jochen Liedtke. On µ-Kernel Construction, Proc. 15th ACM Symposium on Operating System Principles (SOSP), December 1995
^ “Inter Process Communication (IPC)”. CMU. 2012年10月4日閲覧。
^ IPC Shared Memory Messaging

参考文献

Stevens, Richard. UNIX Network Programming, Volume 2, Second Edition: Interprocess Communications. Prentice Hall, 1999. ISBN 0-13-081081-9
U. Ramachandran, M. Solomon, M. Vernon Hardware support for interprocess communication Proceedings of the 14th annual international symposium on Computer architecture. Pittsburgh, Pennsylvania, United States. Pages: 178 - 188. Year of Publication: 1987 ISBN 0-8186-0776-9
Crovella, M. Bianchini, R. LeBlanc, T. Markatos, E. Wisniewski, R. Using communication-to-computation ratio in parallel program designand performance prediction 1–4 December 1992. pp. 238–245 ISBN 0-8186-3200-3