2011. Машбук (1114722), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Буфер, используемый для приемасообщения, должен иметь структуру, описанную выше.Четвертый аргумент указывает тип сообщения, которое процесс желает получить.Если значение этого аргумента есть 0, то будет получено сообщение любого типа (т.е.идет работа со сквозной очередью). Если значение аргумента msgtyp больше 0, из очередибудет извлечено сообщение указанного типа. Если же значение аргумента msgtypотрицательно, то тип принимаемого сообщения определяется как наименьшее значениесреди типов, которые меньше модуля msgtyp. В любом случае, при доступе используетсястратегия FIFO.Последним аргументом является комбинация (побитовое сложение) флагов. Еслисреди флагов не указан IPC_NOWAIT, и в очереди не найдено ни одного сообщения,удовлетворяющего критериям выбора, процесс будет заблокирован до появления такогосообщения.
(Однако, если такое сообщение существует, но его длина превышаетуказанную в аргументе msgsz, то процесс заблокирован не будет, и вызов сразу вернет -1;сообщение при этом останется в очереди). Если же флаг IPC_NOWAIT указан, и в очерединет ни одного необходимого сообщения, то вызов сразу вернет -1.Процесс может также указать флаг MSG_NOERROR: в этом случае он можетпрочитать сообщение, даже если его длина превышает указанную емкость буфера. Тогда вбуфер будет записано первые msgsz байт тела сообщения, а остальные данныеотбрасываются.В случае успешного завершения функция возвращает количество успешнопрочитанных байтов в теле сообщения.Следующая группа функций — это функции управления ресурсом – очередьюсообщений. Эти функции обеспечивают в общем случае изменение режимафункционирования ресурса, в т.ч.
и удаление ресурса.#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgctl(int msqid, int cmd, struct msgid_ds *buf);Данная функция используется для получения или изменения управляющихпараметров, связанных с очередью, и уничтожения очереди. Ее аргументы —идентификатор ресурса, команда, которую необходимо выполнить, и структура,описывающая управляющие параметры очереди. Тип msgid_ds представляет собойструктуру, в полях которой хранятся права доступа к очереди, статистика обращений кочереди, ее размер и т.п.Возможные значения аргумента cmd:IPC_STAT — скопировать структуру, описывающую управляющие параметрыочереди по адресу, указанному в параметре buf;IPC_SET — заменить структуру, описывающую управляющие параметры очереди, наструктуру, находящуюся по адресу, указанному в параметре buf;IPC_RMID — удалить очередь. Как уже говорилось, удалить очередь может толькопроцесс, у которого эффективный идентификатор пользователя совпадает свладельцем или создателем очереди, либо процесс с правами привилегированногопользователя.Пример.
Использование очереди сообщений. В приведенном ниже примереучаствуют три процесса: основной процесс, процесс A и процесс B. Основной процесс169считывает со стандартного устройства ввода текстовую строку. Если она начинается набукву A, то эта строка посылается процессу A, если на B — то процессу B, если на Q — тообоим процессам (в этом случае основной процесс ждет некоторое время, затем удаляеточередь сообщений и завершается). Процессы A и B считывают из очереди адресуемые имсообщения и распечатывают их на экране.
Если пришедшее сообщение начинается сбуквы Q, то процесс завершается./* ОСНОВНОЙ ПРОЦЕСС */#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/message.h>#include <stdio.h>/* декларация структуры сообщения */struct{long mtype;/* тип сообщения */char Data[256];/* сообщение */} Message;int main(int argc, char **argv){key_t key;int msgid;char str[256];/* получаем уникальный ключ, однозначно определяющийдоступ к ресурсу данного типа */key = ftok("/usr/mash",'s');/* создаем новую очередь сообщений,0666 определяет права доступа */msgid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL);/* запускаем вечный цикл */for(;;){gets(str); /* читаем из стандартного ввода строку *//* и копируем ее в буфер сообщения */strcpy(Message.Data, str);/* анализируем первый символ прочитанной строки */switch(str[0]){case 'a':case 'A':/* устанавливаем тип 1 для ПРОЦЕССА A*/Message.mtype = 1;/* посылаем сообщение в очередь */msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message),strlen(str)+1, 0);break;case 'b':case 'B':/* устанавливаем тип 2 для ПРОЦЕССА A*/Message.mtype = 2;msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message),170strlen(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);/* ждем получения сообщенийпроцессами А и В */sleep(10);4/* уничтожаем очередь */msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);exit(0);default:/* игнорируем остальные случаи */break;}}}/* ПРИНИМАЮЩИЙ ПРОЦЕСС A (процесс B будет аналогичным) */#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(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);54В данном случае это решение не совсем корректно, поскольку делается предположение, чтопроцессы A и B за 10 единиц времени должны получить последние сообщения.
Но для простоты решениямы опускаем проблемы синхронизации.5В этом случае возможна некорректная работа, если процессы A и/или B запускаются раньшеосновного процесса. В этом случае они обратятся к пока еще не созданному ресурсу, что приведет к ошибке.171printf("%s", Message.Data);if(Message.Data[0] == 'q' || Message.Data[0] == 'Q')break;}return 0;}Благодаря наличию типизации сообщений, очередь сообщений предоставляетвозможность мультиплексировать сообщения от различных процессов, при этом каждаяпара взаимодействующих через очередь процессов может использовать свой типсообщений, и таким образом, их данные не будут смешиваться.Пример.
Очередь сообщений. Модель «клиент-сервер». В приведенном нижепримере имеется совокупность взаимодействующих процессов. Эта модельнесимметричная: один из процессов назначается сервером, и его задачей становитсяобслуживание запросов остальных процессов-клиентов. В данном примере серверпринимает запросы от клиентов в виде сообщений (из очереди сообщений) с типом 1.Тело сообщения-запроса содержит идентификатор клиентского процесса, который выслалданный запрос.
Для каждого запроса сервер генерирует ответ, которое также посылаетчерез очередь сообщений, но посылаемое сообщение будет иметь тип, равныйидентификатору процесса-адресата. В свою очередь, клиентский процесс будет брать изочереди сообщений 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;int 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;172strcpy(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;struct{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) и посылаемого (messageto) сообщений, а также ключ key и дескрипторочереди сообщений mesid.
Затем сервер предпринимает традиционные действия: получаетключ, а по нему — дескриптор очереди сообщений. Затем он входит в бесконечный цикл,в котором и обрабатывает клиентские запросы. Каждая итерация цикла выглядитследующим образом. Из очереди выбирается сообщение с типом 1 (это сообщения сзапросами от клиентов). Из тела этого сообщения считывается информация обидентификаторе клиента, и этот идентификатор сразу заносится в поле типа посылаемогосообщения.
Затем сервер генерирует тело посылаемого сообщения, после чего отправляетсозданное сообщение в очередь. На этом итерация цикла завершается.Клиентский процесс имеет аналогичные декларации (за исключением того, чтотеперь посылаемое и принимаемое сообщения поменялись ролями).
Далее клиент173получает свой идентификатор процесса, записывает его в тело сообщения-запроса,которому устанавливает тип 1. После этого отправляет запрос в очередь, принимает изочереди ответ (сообщение с типом, равным его собственному идентификатору процесса) изавершается.3.2.2 Разделяемая память IPCМеханизм разделяемой памяти позволяет нескольким процессам получитьотображение некоторых страниц из своей виртуальной памяти на общую областьфизической памяти (Рис.
100). Благодаря этому, данные, находящиеся в этой областипамяти, будут доступны для чтения и модификации всем процессам, подключившимся кданной области памяти.Процесс, подключившийся к разделяемой памяти, может затем получить указательна некоторый адрес в своем виртуальном адресном пространстве, соответствующийданной области разделяемой памяти. После этого он может работать с этой областьюпамяти аналогично тому, как если бы она была выделена динамически (например, путемобращения к malloc()), однако, как уже говорилось, разделяемая область памяти неуничтожается автоматически даже после того, как процесс, создавший илииспользовавший ее, перестанет с ней работать.Физическая памятьВиртуальное адресноепр-во процессаВиртуальное адресноепр-во процессаРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
