DAY15 (1114705)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

4

Лекция №15

Лекция №15

Мы с Вами говорили, что для идентификации разделяемых ресурсов необходимы ключи, для организации которых нужно использовать некоторую функцию генерации ключей. Мы говорили, что при создании разделяемого ресурса процесс-автор получает его идентификатор. (Здесь существуют некоторая аналогия с использованием файловых дескрипторов). Прежде перейти к фактическому материалу сегодняшней лекции - организации «очередей сообщений» обратим внимание на то, что разделяемый ресурс может существовать и после завершения работы процесса-автора до перезагрузки системы.

Итак, «очередь сообщений». Мы говорили, что «очередь сообщений» является одним из разделяемых ресурсов, предоставляемых IPC. Суть его заключается в следующем. Система создает некую структуру данных, представляющую собой очередь. Очередь содержит сообщения. Каждое сообщение обладает типом и набором данных (набор данных сообщения назовем телом сообщения). В системе может бать создано произвольное число очередей (разумеется, это число ограничивается объемом оперативной памяти). Все сообщения попадают/изымаются в/из очереди по стратегии FIFO. Обычная сквозная очередь может быть представлена в виде нескольких типизированных подочередей:

Для создания/подключения к очереди используется функция msgget:

int msgget(key_t key, int flags);

Эта функция, в зависимости от значения параметра flags, либо создает новый разделяемый ресурс, с которым ассоциируется ключевое слово key, либо пытается подключиться к уже существующей очереди с идентификатором key.

В случае успешного завершения функция возвращает идентификатор созданного/подключенного ресурса, иначе «-1».

Следующая функция - функция отправки сообщения:

int msgsnd( int id, struct msgbuf *buf, int size, int flags);

id - идентификатор очереди сообщения;

struct msgbuf {

long type; // тип сообщения

char mtext[] // указатель на тело сообщения

}

size - размер сообщения, здесь указывается размер сообщения, размещенного по указателю buf;

flags - флаги - их много, всех их рассматривать не будем, но скажем, что, в частности, флагом может быть константа IPC_NOWAIT. При наличии такого флага будут происходить следующие действия - возможна ситуация, когда буфера, предусмотренные системой под очередь сообщений, переполнены. В этом случае возможны два варианта - процесс будет ожидать освобождения пространства, если не указано IPC_NOWAIT, либо функция вернет -1 (с соответствующим кодом в errno), если было указано IPC_NOWAIT.

Симметричная функция - чтение сообщения из очереди:

int msgrcv( int id, struct msgbuf *buf, int size, long type, int flags);

id - идентификатор очереди;

buf - указатель на буфер, куда будет принято сообщение;

size - размер буфера, в котором будет размещено тело сообщения (размер принимаемой информации);

type - если тип равен нулю, то будет принято первое сообщение из сквозной очереди, если тип больше нуля, то в этом случае будет принято первое сообщение из очереди сообщений, связанной с типом, равным значению этого параметра.

flags - флаги, в частности, IPC_NOWAIT, он обеспечит работу запроса без ожидания прихода сообщения, если такого сообщения в момент обращения функции к ресурсу не было, иначе процесс будет ждать.

И, наконец, функция, которая управляет очередью сообщений:

int msgctl( int id, int cmd, struct msgid_dl *buf);

id - идентификатор очереди;

cmd - команда управления, для нас интерес представляет IPC_RMID, которая уничтожит ресурс.

buf - этот параметр будет оставлен без комментария.

С помощью msgctl можно уничтожить/создать разделяемый ресурс, сменить права доступа, посмотреть статус состояния этого разделяемого ресурса.

Мы описали два средства взаимодействия между процессами. Что же мы увидели? Понятно, что названия и описания интерфейсов мало понятны. Прежде всего следует заметить то, что как только мы переходим к вопросу взаимодействия процессов, у нас возникает проблема синхронизации. И здесь мы уже видим проблемы, связанные с тем, что после того, как мы поработали с разделяемой памятью или очередью сообщений, в системе может оставаться “хлам”, например, процессы, которые ожидают сообщений, которые в свою очередь не были посланы. Так, если мы обратились к функции получения сообщений с типом, которое вообще не пришло, и если не стоит ключ IPC_NOWAIT, то процесс будет ждать его появления, пока не исчезнет ресурс. Или мы можем забыть уничтожить ресурс (и система никого не поправит) - этот ресурс останется в виде загрязняющего элемента системы.

Когда человек начинает работать с подобными средствами, то он берет на себя ответственность за все последствия, которые могут возникнуть. Это первый набор проблем - системная синхронизация и аккуратность. Вторая проблема - синхронизация данных, когда приемник и передатчик работают синхронно. Заметим, что самый плохой по синхронизации ресурс из рассмотренных нами - разделяемая память. Это означает, что корректная работа с разделяемой памятью не может осуществляться без использования средств синхронизации, и, в частности, некоторым элементом синхронизации может быть очередь сообщений. Например, мы можем записать в память данные и послать сообщение приемнику, что информация поступила в ресурс, после чего приемник, получив сообщение, начинает считывать данные. Также в качестве синхронизирующего средства могут применяться сигналы.

Сейчас мы напишем следующую программу: первый процесс будет читать некоторую текстовую строку из стандартного ввода и в случае, если строка начинается с буквы 'a', то эта строка в качестве сообщения будет передана процессу А, если 'b' - процессу В, если 'q' - то процессам А и В и затем будет осуществлен выход. Процессы А и В распечатывают полученные строки на стандартный вывод.

Основной процесс

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/message.h>

#include <stdio.h>

struct {long mtype; // тип сообщения

char Data[256]; // сообщение

} Message;

int main()

{

key_t key; int msgid; char str[256];

key=ftok("/usr/mash",'s');

// получаем ключ, однозначно определяющий доступ к ресурсу данного типа

msgid=msgget(key, 0666 | IPC_CREAT);

// создаем очередь сообщений , 0666 определяет права доступа

for(;;)

{ //запускаем вечный цикл

gets(str); // читаем из стандартного ввода строку

strcpy(Message.Data, str); // и копируем ее в буфер сообщения

switch(str[0])

{

case 'a':

case 'A': Message.mtype=1;//устанавливаем тип, посылаем сообщение в очередь

msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), strlen(str)+1, 0);

break;

case 'b':

case 'B': Message.mtype=2;

msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), strlen(str)+1, 0);

break;

case q':

case 'Q': Message.mtype=1;

msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), strlen(str)+1, 0);

Message.mtype=2;

msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), strlen(str)+1, 0);

sleep(10); // ждем получения сообщений процессами А и В

msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL); // уничтожаем очередь

exit(0);

default: exit(0);

}

}

}

Процесс-приемник А

// процесс В аналогичен с точностью до четвертого параметра в msgrcv

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/message.h>

#include <stdio.h>

struct {long mtype;

char Data[256];

} Message;

int main()

{

key_t key; int msgid;

key=ftok("/usr/mash",'s'); // получаем ключ по тем же параметрам

msgid=msgget(key, 0666 | IPC_CREAT); //создаем очередь сообщений

for(;;)

{ // запускаем вечный цикл

msgrcv(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), 256, 1, 0);

// читаем сообщение с типом

if (Message.Data[0]='q' || Message.Data[0]='Q') exit(0);

printf("%s",Message.Data);

}

exit(0);

}

Сделаем важное замечание - в программе мы не можем установить тот факт, кто автор процесса, поэтому написать в теле процессов команду удаления разделяемого ресурса было бы не совсем корректно. (Удалять разделяемый ресурс может только его автор.) Вот все, что касается очереди сообщений.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций