IPC - Межпроцессное взаимодействие

IPC (Inter-process communication) - механизм, который позволяет процессам обмениваться инфой друг с другом. Это происходит на уровне ядра ОС.
IPC может быть локальным и распределенным (между разными хостами).

Способы/механизмы межпроцессного взаимодействия:

Файлы
Самый простой способ. Один процесс пишет файл, второй (зная имя файла) читает его (может и сам написать что-то для первого процесса)
Pipes
Если не хочется, в случае с файлом, хранить данные на диске, то пайпы - вариант. Могут быть именованными и анонимными.
Именованный пайп похож на файл тем, что имеет запись в файловой системе, но нигде не хранится. Т.к. его расположение известно, то оба процесса могут получить к нему доступ.
Но если два процесса как-то связаны, к примеру, parent и child, то они могут использовать для взаимодействия анонимный пайп. Для этого перед тем, как parent форкнется, (чтобы создать child) он создает анонимный пайп, а child унаследует его.
Sockets
Сокеты позволяют передавать данные между процессами через сеть или локально. Используются для реализации клиент-серверных приложений, например.
Shared memory (Разделяемая/совместно используемая память)
Процессы используют общую область памяти. Используется для передачи больших объемов памяти между процессами или для синхронизации работы нескольких процессов, имеющих доступ к общим ресурсам (БД или файлы, к примеру).
Сигналы
Иногда нужно передать процессу не какие-то данные, а управляющую инфу по типу "остановить выполнение", "возобновить выполнение" и т.д. Для этого в linux есть сигналы. Это тот же kill -9 <PID> (как один из примеров), где отправляется сигнал SIGKILL процессу по его PID ^a60d9c
Семафоры
Семафоры позволяют процессам блокировать доступ к ресурсам, которые уже используются, чтобы избежать ошибок. По сути, это способ управления доступом к общим ресурсам (разделяемая память или файлы, доступные для нескольких процессов).
Очереди сообщений
Пример: один процесс помещает сообщение в очередь таких же сообщений, а другой процесс может его прочитать. Такой способ IPC (не он один, а еще и сигналы, сокеты и т.п.) позволяет обмениваться данными асинхронно, то есть, процесс-отправитель дальше может работать, не ожидая ответа от процесса-получателя.
Оконные сообщения (в windows)
Используются в ОС c GUI. Используются для передачи инфы (нажатия кнопок и перемещения мыши, например) между окнами, приложениями и компонентами внутри приложений.

Все эти способы делятся на три группы: виды IPC.👇

Виды IPC

Локальные
Средства локального межпроцессного взаимодействия привязаны к процессору и возможны только в пределах одного ПК. Сюда входят все основные способы IPC.
Удаленные
Сюда входят те механизмы, которые позволяют выполнять IPC по сети, например.
Высокоуровневые
Это, по сути, пакеты ПО, которые реализуют промежуточный слой между механизмами ОС и какими-то приложениями.Чаще всего, предназначены для общения отличающихся друг от друга ОС, либо для переноса существующих протоколов и решений на новую архитектуру.

Пару слов (туда-сюда?😱) о процессах

Процессы создаются только за счет дублирования других процессов (fork). Новый процесс будет называться дочерним, а исходный - родительским. Поэтому каждый процесс имеет как и обычный PID (process ID), так и PPID (parent PID).
Корневой процесс в linux (от которого и создаются другие процессы) - это init , который в современных линухах запускает systemd. Найти его в выводе ps можно по его PID, который, естественно, равен 1:

Bash

ps -p 1
# IPC - Межпроцессное взаимодействие
ps -fp 1

Когда дочерний процесс завершается раньше родительского - последний не сразу узнает об этом и, таким образом, дочерний перейдет в статус Z (zombie). Уже когда parent получит инфу о том, что child завершился, тогда последний и исчезнет окончательно из различных записей ОС. При этом zombie процессы не нагружают никак ОС, просто инфа о них хранится в структурах ядра. ^a25ea4

Статусы процессов

R (Run/Running) - Программа исполняется в данный момент
T - Приостановлен.
Находится в режиме трассировки, когда происходит отладка, к примеру.
S - Прерываемый сон.
Процесс ожидает какое-то событие.
D - Непрерываемый сон.
Процесс ожидает очень определенный сигнал от аппаратной части, не реагируя на другие. Например, когда процесс передает данные по USB/записывает что-то на диск и ожидает окончания передачи/записи.
Z - Child процесс, выполнение, которого завершилось, но (по каким-то причинам) parent об этом не узнал.
!! Появление zombie процессов говорит о проблемах в системе или даже в аппаратной части.

А если parent завершился раньше child-а, то такие называются процессами-сиротами и автоматом 'усыновляются' процессом init, который принимает сигналы о завершении этого осиротевшего процесса.

OOM Killer

Out Of Memory Killer - это процесс/механизм ядра linux, убивающий процессы при исчерпании RAM. Освободившаяся память передается ядру, а после перенаправляется тому процессу, которому ее и не хватало.

OOM Killer в первую очередь выбирает для SIGKILL-а юзер-процессы, которые много кушают памяти, а уже в последнюю очередь - системные процессы root. Естественно, без траблов вышеописанное не обходится (при частом срабатывании), ибо сигнал SIGKILL не дает процессам корректно завершаться.