Билеты (Graur) (1114773), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В качестве буфера необходимо указывать структуру, содержащую следующие поля (в указанном порядке):
long msgtype — тип сообщения
char msgtext[ ] — данные (тело сообщения)
В заголовочном файле <sys/msg.h> определена константа MSGMAX, описывающая максимальный размер тела сообщения. При попытке отправить сообщение, у которого число элементов в массиве msgtext превышает это значение, системный вызов вернет –1.
Четвертый аргумент данного вызова может принимать значения 0 или IPC_NOWAIT. В случае отсутствия флага IPC_NOWAIT вызывающий процесс будет блокирован (т.е. приостановит работу), если для посылки сообщения недостаточно системных ресурсов, т.е. если полная длина сообщений в очереди будет больше максимально допустимого. Если же флаг IPC_NOWAIT будет установлен, то в такой ситуации выход из вызова произойдет немедленно, и возвращаемое значение будет равно –1.
В случае удачной записи возвращаемое значение вызова равно 0.
Получение сообщения.
Для получения сообщения имеется функция msgrcv():
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgrcv (int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg)
Первые три аргумента аналогичны аргументам предыдущего вызова: это дескриптор очереди, указатель на буфер, куда следует поместить данные, и максимальный размер (в байтах) тела сообщения, которое можно туда поместить. Буфер, используемый для приема сообщения, 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. Если значение аргумента msgtyp больше 0, из очереди будет извлечено сообщение указанного типа. Если же значение аргумента msgtyp отрицательно, то тип принимаемого сообщения определяется как наименьшее значение среди типов, которые меньше модуля msgtyp. В любом случае, как уже говорилось, из подочереди с заданным типом (или из общей очереди, если тип не задан) будет выбрано самое старое сообщение.
Последним аргументом является комбинация (побитовое сложение) флагов. Если среди флагов не указан IPC_NOWAIT, и в очереди не найдено ни одного сообщения, удовлетворяющего критериям выбора, процесс будет заблокирован до появления такого сообщения. (Однако, если такое сообщение существует, но его длина превышает указанную 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, то вызов сразу вернет –1.
Процесс может также указать флаг MSG_NOERROR – в этом случае он может прочитать сообщение, даже если его длина превышает указанную емкость буфера. В этом случае в буфер будет записано первые msgsz байт из тела сообщения, а остальные данные отбрасываются.
В случае удачного чтения возвращаемое значение вызова равно фактической длине тела полученного сообщения в байтах.
Управление очередью сообщений.
Функция управления очередью сообщений выглядит следующим образом:
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msgid_ds *buf)
Данный вызов используется для получения или изменения процессом управляющих параметров, связанных с очередью и уничтожения очереди. Ее аргументы — идентификатор ресурса, команда, которую необходимо выполнить, и структура, описывающая управляющие параметры очереди. Тип msgid_ds описан в заголовочном файле <sys/message.h>, и представляет собой структуру, в полях которой хранятся права доступа к очереди, статистика обращений к очереди, ее размер и т.п.
Возможные значения аргумента cmd:
IPC_STAT – скопировать структуру, описывающую управляющие параметры очереди по адресу, указанному в параметре buf
IPC_SET – заменить структуру, описывающую управляющие параметры очереди, на структуру, находящуюся по адресу, указанному в параметре buf
IPC_RMID – удалить очередь. Как уже говорилось, удалить очередь может только процесс, у которого эффективный идентификатор пользователя совпадает с владельцем или создателем очереди, либо процесс с правами привилегированного пользователя.
-
Использование очереди сообщений.
Пример программы, где основной процесс читает некоторую текстовую строку из стандартного ввода, и в случае, если строка начинается с буквы 'a', эта строка в качестве сообщения будет передана процессу А, если 'b' - процессу В, если 'q' - то процессам А и В, 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/msg.h>
#include <string.h>
#include <unistd.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; char str[256];
key = ftok("/usr/mash",'s');
/*получаем уникальный ключ, однозначно определяющий доступ к ресурсу */
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 */
msgsnd(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), strlen(str) + 1, 0);
/* посылаем сообщение в очередь */
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*/
return 0;
default:
break;
}
}
}
Процесс-приемник А
/* процесс В аналогичен с точностью до четвертого параметра в msgrcv */
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
struct {
long mtype;
char Data[256];
} Message;
int main(int argc, char **argv)
{
key_t key; int msgid;
key = ftok("/usr/mash",'s');
/* получаем ключ по тем же параметрам */
msgid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT);
/*подключаемся к очереди сообщений */
for(;;) {
/* запускаем вечный цикл */
msgrcv(msgid, (struct msgbuf*) (&Message), 256, 1, 0);
/* читаем сообщение с типом 1*/
if (Message.Data[0]=='q' || Message.Data[0]=='Q') break;
printf("\nПроцесс-приемник А: %s", Message.Data);
}
return 0;
}
Благодаря наличию типизации сообщений, очередь сообщений предоставляет возможность мультиплексировать сообщения от различных процессов, при этом каждая пара взаимодействующих через очередь процессов может использовать свой тип сообщений, и таким образом, их данные не будут смешиваться.
В качестве иллюстрации приведем следующий стандартный пример взаимодействия. Рассмотрим еще один пример - пусть существует процесс-сервер и несколько процессов-клиентов. Все они могут обмениваться данными, используя одну очередь сообщений. Для этого сообщениям, направляемым от клиента к серверу, присваиваем значение типа 1. При этом процесс, отправивший сообщение, в его теле передает некоторую информацию, позволяющую его однозначно идентифицировать. Тогда сервер, отправляя сообщение конкретному процессу, в качестве его типа указывает эту информацию (например, PID процесса). Таким образом, сервер будет читать из очереди только сообщения типа 1, а клиенты — сообщения с типами, равными идентификаторам их процессов.
-
Очередь сообщений. Модель «клиент-сервер»
server
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.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);
while(1)
{
if (msgrcv(mesid, &messagefrom, sizeof(messagefrom), 1, 0) <= 0) continue;
messageto.mestype = messagefrom.mes;
strcpy( messageto.mes, "Message for client");
msgsnd (mesid, &messageto, sizeof(messageto), 0);
}
msgctl (mesid, IPC_RMID, 0);
return 0;
}
client
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv)
{
struct {
long mestype; /*описание структуры сообщения*/
long mes;
} messageto;
struct {
long mestype; /*описание структуры сообшения*/
char mes[100];
} messagefrom;
key_t key;
int mesid;
long pid = getpid();
key = ftok("example", 'r');
mesid = msgget(key, 0); /*присоединение к очереди сообщений*/
messageto.mestype = 1;
messageto.mes = pid;
msgsnd (mesid, &messageto, sizeof(messageto), 0); /* отправка */
while ( msgrcv (mesid, &messagefrom, sizeof(messagefrom), pid, 0) <= 0);
/*прием сообщения */
printf("%s\n", messagefrom.mes);
return 0;
}
БИЛЕТ 41
Разделяемая память
Рис. 11 Разделяемая память
Механизм разделяемой памяти позволяет нескольким процессам получить отображение некоторых страниц из своей виртуальной памяти на общую область физической памяти. Благодаря этому, данные, находящиеся в этой области памяти, будут доступны для чтения и модификации всем процессам, подключившимся к данной области памяти.
Процесс, подключившийся к разделяемой памяти, может затем получить указатель на некоторый адрес в своем виртуальном адресном пространстве, соответствующий данной области разделяемой памяти. После этого он может работать с этой областью памяти аналогично тому, как если бы она была выделена динамически (например, путем обращения к malloc()), однако, как уже говорилось, сама по себе разделяемая область памяти не уничтожается автоматически даже после того, как процесс, создавший или использовавший ее, перестанет с ней работать.
Рассмотрим набор системных вызовов для работы с разделяемой памятью.
Создание общей памяти.
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget (key_t key, int size, int shmemflg)
Аргументы этого вызова: key - ключ для доступа к разделяемой памяти; size задает размер области памяти, к которой процесс желает получить доступ. Если в результате вызова shmget() будет создана новая область разделяемой памяти, то ее размер будет соответствовать значению size. Если же процесс подключается к существующей области разделяемой памяти, то значение size должно быть не более ее размера, иначе вызов вернет –1. Заметим, что если процесс при подключении к существующей области разделяемой памяти указал в аргументе size значение, меньшее ее фактического размера, то впоследствии он сможет получить доступ только к первым size байтам этой области.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
