Н.В. Вдовикина, А.В. Казунин, И.В. Машечкин, А.Н. Техехин - Системное программное обеспечение - взаимодействие процессов (1114927), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Как уже говорилось, общим для всехресурсов является механизм именования. Кроме того, для каждогоIPC-ресурса поддерживается идентификатор его владельца иструктура, описывающая права доступа к нему. Подобно файлам,права доступа задаются отдельно для владельца, его группы и всехостальных пользователей; однако, в отличие от файлов, дляразделяемых ресурсов поддерживается только две категориидоступа: по чтению и записи.
Априори считается, что возможностьизменять свойства ресурса и удалять его имеется только у процесса,эффективный идентификатор пользователя которого совпадает сидентификатором владельца ресурса. Владельцем ресурсаназначается пользователь, от имени которого выполнялся процесс,создавший ресурс, однако создатель может передать прававладельца другому пользователю.
В заголовочном файле<sys/ipc.h> определен тип struct ipc_perm, который описываетправа доступа к любому IPC-ресурсу. Поля в этой структуресодержат информацию о создателе и владельце ресурса и ихгруппах, правах доступа к ресурсу и его ключе.Для создания разделяемого ресурса с заданным ключом, либоподключения к уже существующему ресурсу с таким ключомиспользуются ряд системных вызовов, имеющих общий суффиксget. Общими параметрами для всех этих вызовов являются ключ ифлаги. В качестве значения ключа при создании любого IPC-объектаможет быть указано значение IPC_PRIVATE. При этом создаетсяресурс, который будет доступен только породившему его процессу.Такие ресурсы обычно порождаются родительским процессом,который затем сохраняет полученный дескриптор в некоторойпеременной и порождает своих потомков. Так как потомкамдоступен уже готовый дескриптор созданного объекта, они могутнепосредственно работать с ним, не обращаясь предварительно к«get»-методу.
Таким образом, созданный ресурс может совместно101использоваться родительским и порожденными процессами. Однако,важно понимать, что если один из этих процессов повторно вызовет«get»-метод с ключом IPC_PRIVATE, в результате будет получендругой, совершенно новый разделяемый ресурс, так как приобращении к «get»-методу с ключом IPC_PRIVATE всякий разсоздается новый объект нужного типа.Если при обращении к «get»-методу указан ключ, отличныйот IPC_PRIVATE, происходит следующее:• Происходит поиск объекта с заданным ключом среди ужесуществующих объектов нужного типа.
Если объект суказанным ключом не найден, и среди флагов указан флагIPC_CREAT, будет создан новый объект. При этом значениепараметра флагов должно содержать побитовое сложениефлага IPC_CREAT и константы, указывающей права доступадля вновь создаваемого объекта.• Если объект с заданным ключом не найден, и средипереданных флагов отсутствует флаг IPC_CREAT, «get»метод вернет –1, а в переменной errno будет установленозначение ENOENT• Если объект с заданным ключом найден средисуществующих, «get»-метод вернет дескриптор для этогосуществующего объекта, т.е.
фактически, в этом случаепроисходит подключение к уже существующему объекту позаданному ключу. Если процесс ожидал создания новогообъекта по указанному ключу, то для него такое поведениеможет оказаться нежелательным, так как это будет означать,что в результате случайного совпадения ключей (например,если процесс не использовал функцию ftok()) онподключился к чужому ресурсу. Чтобы избежать такойситуации, следует указать в параметре флагов наряду сфлагом IPC_CREAT и правами доступа еще и флаг IPC_EXCL– в этом случае «get»-метод вернет -1, если объект с такимключом уже существует (переменная errno будетустановлена в значение EEXIST)• Следует отметить, что при подключении к ужесуществующему объекту дополнительно проверяются правадоступа к нему.
В случае, если процесс, запросившийдоступ к объекту, не имеет на то прав, «get»-метод вернет–1, а в переменной errno будет установлено значениеEACCESS102Нужно иметь в виду, что для каждого типа объектов IPCсуществует некое ограничение на максимально возможноеколичество одновременно существующих в системе объектовданного типа.
Если при попытке создания нового объекта окажется,что указанное ограничение превышено, «get»-метод, совершавшийпопытку создания объекта, вернет -1, а в переменной errno будетуказано значение ENOSPC.Отметим, что даже если ни один процесс не подключен кразделяемому ресурсу, система не удаляет его автоматически.Удаление объектов IPC является обязанностью одного изработающих с ним процессов и для этого определена специальнаяфункция.
Для этого системой предоставляются соответствующиефункции по управлению объектами System V IPC.6.2 Очередь сообщений.Итак, одним из типов объектов System V IPC являютсяочереди сообщений. Очередь сообщений представляет собой некоехранилище типизированных сообщений, организованное попринципу FIFO. Любой процесс может помещать новые сообщенияв очередь и извлекать из очереди имеющиеся там сообщения.Каждое сообщение имеет тип, представляющий собой некотороецелое число.
Благодаря наличию типов сообщений, очередь можноинтерпретировать двояко — рассматривать ее либо как сквознуюочередь неразличимых по типу сообщений, либо как некотороеобъединение подочередей, каждая из которых содержит элементыопределенного типа. Извлечение сообщений из очереди происходитсогласно принципу FIFO – в порядке их записи, однако процессполучатель может указать, из какой подочереди он хочет извлечьсообщение, или, иначе говоря, сообщение какого типа он желаетполучить – в этом случае из очереди будет извлечено самое «старое»сообщение нужного типа (см.
Рис. 18).ВААВАВАРис. 18 Типизированные очереди сообщенийРассмотрим набор системных вызовов, поддерживающийработу с очередями сообщений.1036.2.1 Доступ к очереди сообщений.Для создания новой или для доступа к существующейиспользуется системный вызов:#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/message.h>int msgget (key_t key, int msgflag)В случае успеха вызов возвращает положительный дескрипторочереди, который может в дальнейшем использоваться для операцийс ней, в случае неудачи -1. Первым аргументом вызова являетсяключ, вторым – флаги, управляющие поведением вызова. Подробнеедетали процесса создания/подключения к ресурсу описаны выше.6.2.2 Отправка сообщения.Для отправки сообщения используется функция msgsnd():#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgsnd (int msqid, const void *msgp, size_tmsgsz, int msgflg)Ее первый аргумент — идентификатор очереди, полученный врезультате вызова msgget().
Второй аргумент — указатель набуфер, содержащий реальные данные и тип сообщения,подлежащего посылке в очередь, в третьем аргументе указываетсяразмер буфера.В качестве буфера необходимо указыватьсодержащую следующие поля (в указанном порядке):структуру,long msgtype — тип сообщенияchar msgtext[ ]— данные (тело сообщения)В заголовочном файле <sys/msg.h> определена константаMSGMAX, описывающая максимальный размер тела сообщения. Припопытке отправить сообщение, у которого число элементов вмассиве msgtext превышает это значение, системный вызов вернет–1.Четвертый аргумент данного вызова может приниматьзначения 0 или IPC_NOWAIT.
В случае отсутствия флага IPC_NOWAITвызывающий процесс будет блокирован (т.е. приостановит работу),если для посылки сообщения недостаточно системных ресурсов, т.е.104если полная длина сообщений в очереди будет больше максимальнодопустимого. Если же флаг IPC_NOWAIT будет установлен, то в такойситуации выход из вызова произойдет немедленно, и возвращаемоезначение будет равно –1.В случае удачной записи возвращаемое значение вызова равно0.6.2.3 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 предыдущеговызова: это дескриптор очереди, указатель на буфер, куда следуетпоместить данные, и максимальный размер (в байтах) теласообщения, которое можно туда поместить. Буфер, используемыйдля приема сообщения, должен иметь структуру, описанную выше.Четвертый аргумент указывает тип сообщения, котороепроцесс желает получить.
Если значение этого аргумента есть 0, тобудет получено сообщение любого типа. Если значение аргументаmsgtyp больше 0, из очереди будет извлечено сообщение указанноготипа. Если же значение аргумента msgtyp отрицательно, то типпринимаемого сообщения определяется как наименьшее значениесреди типов, которые меньше модуля msgtyp.
В любом случае, какуже говорилось, из подочереди с заданным типом (или из общейочереди, если тип не задан) будет выбрано самое старое сообщение.Последним аргументом является комбинация (побитовоесложение) флагов. Если среди флагов не указан IPC_NOWAIT, и вочереди не найдено ни одного сообщения, удовлетворяющегокритериям выбора, процесс будет заблокирован до появления такогосообщения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
