Курынин Р.В., Машечкин И.В., Терехин А.Н. - Конспект лекций по ОС (1114685), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Но для простоты решения мы опускаем проблемысинхронизации.148#include <sys/message.h>#include <stdio.h>struct{long mtype;/* тип сообщения */char Data[256];/* сообщение */} Message;int main(int argc, char **argv){key_t key;int msgid;/* получаем ключ по тем же параметрам */key = ftok("/usr/mash",'s');/*подключаемся к очереди сообщений */msgid = msgget(key, 0666);/* запускаем вечный цикл */for(;;){/* читаем сообщение с типом 1 для ПРОЦЕССА A */msgrcv(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), 256, 1, 0);3printf("%s", Message.Data);if(Message.Data[0] == 'q' || Message.Data[0] == 'Q')break;}return 0;3В этом случае возможна некорректная работа, если процессы A и/или B запускаются раньше основногопроцесса. В этом случае они обратятся к пока еще не созданному ресурсу, что приведет к ошибке.149}Пример.
Очередь сообщений. Модель «клиент-сервер». В приведенном ниже примереимеется совокупность взаимодействующих процессов. Эта модель несимметричная: один изпроцессов назначается сервером, и его задачей становится обслуживание запросов остальныхпроцессов-клиентов. В данном примере сервер принимает запросы от клиентов в виде сообщений(из очереди сообщений) с типом 1. Тело сообщения-запроса содержит идентификатор клиентскогопроцесса, который выслал данный запрос. Для каждого запроса сервер генерирует ответ, котороетакже посылает через очередь сообщений, но посылаемое сообщение будет иметь тип, равныйидентификатору процесса-адресата.
В свою очередь, клиентский процесс будет брать из очередисообщений сообщения с типом, равным его идентификатору./* СЕРВЕР */#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>int main(int argc, char **argv){struct{long mestype;char mes[100];} messageto;struct{long mestype;long mes;} messagefrom;key_t key;150int mesid;key = ftok("example", 'r');mesid = msgget (key, 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL );while(1){msgrcv(mesid, &messagefrom, sizeof(messagefrom) –sizeof(long), 1, 0);messageto.mestype = messagefrom.mes;strcpy(messageto.mes, "Message for client");msgsnd (mesid, &messageto, sizeof(messageto) –sizeof(long),0);}}/* КЛИЕНТ */#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int main(int argc, char **argv){struct{long mestype;long mes;} messageto;151struct{long mestype;char mes[100];} messagefrom;key_t key;int mesid;long pid = getpid();key = ftok("example", 'r');mesid = msgget (key, 0666);messageto.mestype = 1;messageto.mes = pid;msgsnd(mesid, &messageto, sizeof(messageto) –sizeof(long),0);msgrcv(mesid,&messagefrom, sizeof(messagefrom) –sizeof(long),pid,0);printf("%s", messagefrom.mes);return 0;}В серверном процессе декларируются две структуры для принимаемого (meassagefrom) ипосылаемого (messageto) сообщений, а также ключ key и дескриптор очереди сообщений mesid.Затем сервер предпринимает традиционные действия: получает ключ, а по нему — дескрипторочереди сообщений.
Затем он входит в бесконечный цикл, в котором и обрабатывает клиентскиезапросы. Каждая итерация цикла выглядит следующим образом. Из очереди выбираетсясообщение с типом 1 (это сообщения с запросами от клиентов). Из тела этого сообщениясчитывается информация об идентификаторе клиента, и этот идентификатор сразу заносится вполе типа посылаемого сообщения. Затем сервер генерирует тело посылаемого сообщения, послечего отправляет созданное сообщение в очередь. На этом итерация цикла завершается.Клиентский процесс имеет аналогичные декларации (за исключением того, что теперьпосылаемое и принимаемое сообщения поменялись ролями).
Далее клиент получает свойидентификатор процесса, записывает его в тело сообщения запроса, которому устанавливает тип1521. После этого отправляет запрос в очередь, принимает из очереди ответ (сообщение с типом,равным его собственному идентификатору процесса) и завершается.3.2.2Разделяемая память IPCМеханизм разделяемой памяти позволяет нескольким процессам получить отображениенекоторых страниц из своей виртуальной памяти на общую область физической памяти. Благодаряэтому, данные, находящиеся в этой области памяти, будут доступны для чтения и модификациивсем процессам, подключившимся к данной области памяти.Процесс, подключившийся к разделяемой памяти, может затем получить указатель нанекоторый адрес в своем виртуальном адресном пространстве, соответствующий данной областиразделяемой памяти. После этого он может работать с этой областью памяти аналогично тому, какесли бы она была выделена динамически (например, путем обращения к malloc()), однако, как ужеговорилось, разделяемая область памяти не уничтожается автоматически даже после того, какпроцесс, создавший или использовавший ее, перестанет с ней работать.Рассмотримнабор системных вызовов для работы с разделяемой памятью.
Длясоздания/подключения к ресурсу разделяемой памяти IPC используется функция shmget().#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>int shmget (key_t key, int size, int shmflg);Аргументы данной функции: key — ключ для доступа к разделяемой памяти; size задаетразмер области памяти, к которой процесс желает получить доступ. Если в результате вызоваshmget() будет создана новая область разделяемой памяти, то ее размер будет соответствоватьзначению size. Если же процесс подключается к существующей области разделяемой памяти, тозначение size должно быть не более ее размера, иначе вызов вернет -1.
Заметим, что если процесспри подключении к существующей области разделяемой памяти указал в аргументе size значение,меньшее ее фактического размера, то впоследствии он сможет получить доступ только к первымsize байтам этой области.Третий параметр определяет флаги, управляющие поведением вызова. Подробнее алгоритмсоздания/подключения разделяемого ресурса был описан выше.В случае успешного завершения вызов возвращает положительное число — дескрипторобласти памяти, в случае неудачи возвращается -1. Но наличие у процесса дескриптораразделяемой памяти не дает ему возможности работать с ресурсом, поскольку при работе спамятью процесс работает в терминах адресов. Поэтому необходима еще одна функция, котораяприсоединяет полученную разделяемую память к адресному пространству процесса, — этофункция shmat().#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>char *shmat(int shmid, char *shmaddr, int shmflg);153При помощи этого вызова процесс подсоединяет область разделяемой памяти, дескрипторкоторой указан в shmid, к своему виртуальному адресному пространству.
После выполнения этойоперации процесс сможет читать и модифицировать данные, находящиеся в области разделяемойпамяти, адресуя ее как любую другую область в своем собственном виртуальном адресномпространстве.В качестве второго аргумента процесс может указать виртуальный адрес в своем адресномпространстве, начиная с которого необходимо подсоединить разделяемую память. Чаще всего,однако, в качестве значения этого аргумента передается 0, что означает, что система сама можетвыбрать адрес начала разделяемой памяти. Передача конкретного адреса (положительного целого)в этом параметре имеет смысл лишь в определенных случаях, и это означает, что процесс желаетсвязать начало области разделяемой памяти с конкретным адресом.
В подобных случаяхнеобходимо учитывать, что возможны коллизии с имеющимся адресным пространством.Третий аргумент представляет собой комбинацию флагов. В качестве значения этогоаргумента может быть указан флаг SHM_RDONLY, который указывает на то, что подсоединяемаяобласть будет использоваться только для чтения. Реализация тех или иных флагов будет зависетьот аппаратной поддержки соответствующего свойства. Если аппаратура не поддерживает защитупамяти от записи, то при установке флага SHM_RDONLY ошибка, связанная с модификациейсодержимого памяти, не сможет быть обнаружена (поскольку программным способом невозможновыявить, в какой момент происходит обращение на запись в данную область памяти).Эта функция возвращает адрес (указатель), начиная с которого будет отображатьсяприсоединяемая разделяемая память.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
