Средства System V IPC Системные вызовы и библиотеки Unix SVR4 Иртегов Д.В. ФФ/ФИТ НГУ Электронный лекционный курс подготовлен в рамках реализации Программы развития НИУ-НГУ на г.г.

ЦЕЛИ РАЗДЕЛА иметь представление об общих свойствах –семафоров –разделяемой памяти –очередей сообщений использовать ключ для получения доступа к средствам IPC получать информацию о средствах IPC и удалять их с использованием команд

СРЕДСТВА МЕЖПРОЦЕССНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ разделяемая память семафоры очереди сообщений

ОБЩИЕ СВОЙСТВА СРЕДСТВ IPC Средства могут быть созданы за любое время до их использования В момент создания для средства IPC устанавливаются собственность и права доступа, которые могут позднее быть изменены Содержимое средства IPC может сохраняться после того, как все использовавшие его процессы завершились. Средства должны удаляться явным образом, командой или соответствующим системным вызовом Средства IPC теряются при перезагрузке системы.

msg get Используется для создания средства IPC, возвращает идентификатор средства. sem shm msg ctl Определяет состояние, устанавливает различные опции и права доступа или удаляет идентификатор IPC sem shm msg op Осуществляет операции над средством IPC. В действительности, это группы системных вызовов, например, msgsnd и msgrcv для очередей, shmat и shmdt для памяти. sem shm Страницы руководства IPC

struct ipc_perm struct ipc_perm { uid_t uid;/* owner's user id */ gid_t gid;/* owner's group id */ uid_t cuid;/* creator's user id */ gid_t cgid;/* creator's group id */ mode_t mode;/* access modes */ ulong seq;/* slot usage sequence number */ key_t key;/* key */ long pad[4]; /* reserve area */ };

get основные сведения создатель задает IPC_CREAT и права доступа в параметре flg создатель может дополнительно задать IPC_EXCL существуют права чтения (r) и записи (w) для хозяина, группы и других пользователей. параметры настройки системы задают ограничения после создания средства IPC, устанавливается взаимно однозначное соответствие между ненулевым ключом и id IPC_PRIVATE предоставляет приватный ключ

ctl основные сведения IPC_STAT - получает информацию о состоянии IPC_SET - изменяет хозяина или права доступа IPC_RMID - удаляет средство

КОМАНДЫ ipcs(1) И ipcrm(1) состояние всех существующих в данный момент средств IPC - ipcs(1) удаление средства IPC - ipcrm(1)

ОЧЕРЕДИ СООБЩЕНИЙ msgget - создать очередь или получить к ней доступ msgctl - определить состояние очереди; изменить хозяина или права доступа к ней; изменить максимальный размер очереди или удалить ее msgop - послать (msgsnd) или получить (msgrcv) сообщение

msgget(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include int msgget (key_t key, int msgflg); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ успех - неотрицательное число, идентификатор очереди сообщений неуспех - -1 и errno установлена

msgctl(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include #inlcude int msgctl (int msgid,int cmd, struct msgid_ds* buf); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ успех - 0 неуспех - -1 и errno установлена

struct msgid_ds struct msqid_ds { struct ipc_perm msg_perm;/* operation permission */ struct msg*msg_first;/* ptr to first message on q */ struct msg*msg_last;/* ptr to last message on q */ ulong msg_cbytes;/* current # bytes on q */ ulong msg_qnum;/* # of messages on q */ ulong msg_qbytes;/* max # of bytes on q */ pid_t msg_lspid;/* pid of last msgsnd */ pid_t msg_lrpid;/* pid of last msgrcv */ time_t msg_stime;/* last msgsnd time */ long msg_stimfrac;/* reserved for time_t expansion */ time_t msg_rtime;/* last msgrcv time */ long msg_rtimfrac; time_t msg_ctime;/* last change time */ long msg_ctimfrac; };

struct msgbuf struct msgbuf { long mtype; /* message type */ char mtext[1]; /*message text*/ };

msgop(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include int msgsnd (int msg id, const struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg); int msgrcv (int msg id, const struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ msgsnd успех - 0 msgrcv успех - количество прочитанных байтов неуспех - -1 и errno установлена

СЕМАФОРЫ Разделяемое короткое беззнаковое целое значение Используется для: –блокировки –управления доступом к ресурсам –подсчета –разделения небольшого беззнакового значения между процессами

semget(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include #inlcude #include int semget (key_t key, int nitems, int semfl); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ успех - неотрицательный идентификатор семафора неуспех - -1 и errno установлена

semctl(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include int semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg);

union semun union semun { int val; struct semid_ds *buf; ushort *array; };

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ GETVAL - значение семафора GETPID - идентификатор процесса, совершившего последнюю операцию над семафором GETNCNT - количество процессов, ожидающих увеличения значения семафора по сравнению с текущим значением GETZCNT - количество процессов, ожидающих нулевого значения семафора неуспех - -1 и errno установлена

semop(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ успех - ноль неуспех - -1 и errno установлена

struct sembuf struct sembuf { ushort sem_num; /* semaphore */ short sem_op; /* semaphore operation */ short sem_flg; /* operation flags */ };

Флаги IPC_NOWAIT – неблокирующаяся операция SEM_UNDO – отмена операции над семафором при завершении программы

РАЗДЕЛЯЕМАЯ ПАМЯТЬ shmget - создать или получить доступ к сегменту разделяемой памяти shmctl - определить состояние разделяемого сегмента; изменить хозяина/группу сегмента и права доступа; удалить сегмент shmop - присоединить (shmat) разделяемый сегмент к области данных процесса, или отсоединить его (shmdt)

shmget(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include int shmget (key_t key, int size, int shmflg); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ успех - неотрицательный идентификатор разделяемого сегмента неуспех - -1 и errno установлена

shmctl(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include int shmctl (int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ успех - 0 неуспех - -1 и errno установлена

shmop(2) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ #include void *shmat(int shmid, void *shmaddr, int shmflg); int shmdt (void *shmaddr) ; ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ shmat успех - виртуальный адрес начала сегмента shmdt успех - 0 неуспех - -1 и errno установлена