Базовые понятия
Вместе с System V AT&T предложил три новых типа IPC средств (очереди сообщений, семафоры и разделяемая память). POSIX еще не стандартизировал эти средства, но большинство разработок их уже поддерживает. Впрочем, Беркли (BSD) в качестве базовой формы IPC использует скорее сокеты, чем элементы System V. Linux имеет возможность использовать оба вида IPC (BSD и System V), хотя мы не будем обсуждать сокеты в этой главе.
Версия System V IPC для LINUX-а авторизована Кришной Баласубраманьяном (Krishna Balasubramanian), .
Идентификаторы IPC
Каждый объект IPC имеет уникальный IPC идентификатор. (Когда мы говорим "объект IPC", мы подразумеваем очередь единичных сообщений, множество семафоров или разделяемый сегмент памяти.) Этот идентификатор требуется ядру для однозначного определения объекта IPC. Например, чтобы сослаться на определенный разделяемый сегмент, единственное, что вам потребуется, это уникальное значение ID, которое привязано к этому сегменту.
Идентификатор IPC уникален только для своего типа объектов. То есть, скажем, возможна только одна очередь сообщений с идентификатором "12345", так же как номер "12345" может иметь какое-нибудь одно множество семафоров или (и) какой-то разделяемый сегмент.
Ключи IPC
Чтобы получить уникальный ID нужен ключ. Ключ должен быть взаимно согласован процессом-клиентом и процессом-сервером. Для приложения это согласование должно быть первым шагом в построении среды.
(Чтобы позвонить кому-либо по телефону, вы должны знать его номер. Кроме того, телефонная компания должна знать как провести ваш вызов к адресату. И только когда этот адресат ответит, связь состоится.)
В случае System V IPC "телефон" соединяет объекты IPC одного типа. Под "телефонной компанией", или методом маршрутизации, следует понимать ключ IPC.
Ключ, генерируемый приложением самостоятельно, может быть каждый раз один и тот же. Это неудобно, полученный ключ может уже использоваться в настоящий момент. Функцию ftok() используют для генерации ключа и для клиента, и для сервера: LIBRARY FUNCTION: ftok(); PROTOTYPE: key_t ftok( char *pathname, char proj ); RETURNS: новый IPC ключ в случае успеха -1 в случае неудачи, errno устанавливается как значение вызова stat()
Возвращаемый ftok()- ом ключ инициируется от значения inode и нижним числом устройства файла - первого аргумента, и от литеры - второго аргумента. Это не гарантирует уникальности, но приложение может проверить наличие коллизий и, если понадобится, сгенерировать новый ключ. key_t mykey; mykey = ftok ("/tmp/myapp", 'a');
В предложенном выше куске директория /tmp/myapp смешивается с однолитерным идентификатором 'a'. Другой распространенный пример - использовать текущую директорию. key_t mykey; mykey = ftok(".", 'a');
Выбор алгоритма генерации ключа полностью отдается на усмотрение прикладного программиста. Так же как и меры по предотвращению ситуации гонок, дедлоков и т.п., любой метод имеет право на жизнь. Для наших демонстрационных целей мы ограничимся ftok()-ом. Если условиться, что каждый процесс-клиент запускается со своей уникальной "домашней" директории, то генерируемые ключи будут всегда удовлетворительны.
Итак, значение ключа, когда оно получено, используется в последующих системных вызовах IPC для создания или улучшения доступа к объектам IPC.
Команда ipcs выдает статус всех объектов System V IPC.
LINUX-версия ipcs также была авторизована Кришной Баласубраманьяном. ipcs -q: показать только очереди сообщений ipcs -s: показать только семапхоры ipcs -m: показать только разделяемую память ipcs --help: для любознательных
По умолчанию показывают все три категории объектов. Посмотрим на следующий незатейливый вывод ipcs-а: ------ Shared Memory Segments -------- shmid owner perms bytes nattch status ------ Semaphore Arrays -------- ^semid owner perms nsems status ------ Message Queues -------- msqid owner perms used-butes messages 0 root 660 5 1
Здесь мы видим одинокую очередь с идентификатором "0". Она принадлежит пользователю root и имеет восьмеричные права доступа 660, или -rw-rw---. Очередь содержит одно пятибайтное сообщение.
Команда ipcs - это очень мощное средство, позволяющее подсматривать за механизмом ядреной памяти для IPC-объектов. Изучайте его, пользуйтесь им, благоговейте перед ним.
Команда ipcrm
Команда ipcrm удаляет объект IPC из ядра. Однако, поскольку объекты IPC можно удалить через системные вызовы в программе пользователя (как это делать мы увидим чуть позднее), часто нужды удалять их "вручную" нет. Особенно это касается всяких программных оболочек.
Внешний вид ipcrm прост: ipcrm
Требуется сказать, является ли удаляемый объект очередью сообщений (msg), набором семафоров (sem), или сегментом разделяемой памяти (shm). IPC ID может быть получен через команду ipcs. Напомним, что ID уникален в пределах одного из трех типов объектов IPC, поэтому мы обязаны назвать этот тип.
