操作系统 SYSV进程间通信.pptVIP

10.6??SYS V 进程间通信 内容 信号量 消息队列 共享内存 10.6.1 三者共有的特性 IPC资源 表示单独的消息队列、共享内存或是信号量集合 三者均有XXXget（）及XXXctl（）函数 （XXX代表msg、sem、shm三者之一） （a） XXXget（）函数 两个共同参数：key和oflag。 key既可由ftok（）函数产生，也可以是IPC_PRIVATE常量，key值是IPC资源的外部表示。 oflag包括读写权限，还可以包含IPC_CREATE和IPC_EXCL标志位。它们组合的效果如下： （1）指定key为IPC_PRIVATE保证创建一个唯一的IPC资源。 （2）设置oflag参数的IPC_CREATE标志位但不设置IPC_EXCL。如果相应key的IPC资源不存在，则创建一个IPC资源，否则返回已存在的IPC资源。 （3）oflag参数的IPC_CREATE和IPC_EXCL同时设置。如果相应key的IPC资源不存在，则创建一个IPC资源。否则返回一个错误信息。 （b）XXXctl（） 均提供IPC_SET、IPC_STAT和IPC_RMID命令。前两者用来设置或得到IPC资源的状态信息，IPC_RMID用来释放IPC资源。 共同的操作模式 都是先通过XXXget（）创建一个IPC资源，返回值是该IPC资源ID。在以后的操作中，均以IPC资源ID为参数以对相应的IPC资源进行操作。 别的进程可以通过XXXget（）取得已有的IPC资源ID（权限允许的话）到并对其操作，从而进程间通信成为可能。 共同的数据结构 每一类IPC资源都有一个ipc_ids结构的全局变量用来描述同一类资源的公有数据，三个全局变量分别是semid_ds，msgid_ds和shmid_ds。 struct ipc_ids { int size; /* entries数组的大小*/ int in_use; /* entries数组已使用的元素个数*/ int max_id; unsigned short seq; unsigned short seq_max; truct semaphore sem; /*控制对ipc_ids结构的访问*/ spinlock_t ary;/*自旋锁控制对数组entries的访问*/ struct ipc_id* entries; }; struct ipc_id { struct kern_ipc_perm* p;}; 数组entries的每一项指向一个kern_ipc_perm结构，kern_ipc_perm结构表示每一个IPC资源的属性，用来控制操作权限。 struct kern_ipc_perm{ key_t key;/*用户提供的键值,为XXXget（）所用*/ uid_t uid; /*创建者用户ID*/ gid_t gid; /*创建者组ID*/ uid_t cuid; /*所有者用户ID*/ gid_t cgid; /*所有者组ID*/ mode_t mode; /*操作权限，包括读、写等*/ unsigned long seq; }; 因为每个IPC资源描述符的第一个成员就是kern_ipc_perm结构。因此，我们可以认为数组entries 的每一非空项均指向一个IPC资源。 IPC资源ID与entries数组下标的联系 （1）当创建一个IPC资源时， 调用函数ipc_addid()从相应ipc_ids结构的entries数组中找出第一个未使用的项然后返回其下标index。 返回IPC资源ID IPC资源ID ＝ SEQ_MULTIPLIER * seq + index SEQ_MULTIPLIER是可用资源的最大数目，seq是ipc_ids结构中的seq。每当分配一个IPC资源时，ipc_ids结构中的seq就增一。 （2）当知道IPC资源ID时，可通过 IPC资源ID ％ SEQ_MULTIPLIER 得到其在entries数组中的index，从而找到相应的IPC资源。 （3）why 保证在一段时期内IPC资源ID的唯一性? 10.6.2? 信号量 信号量是具有整数值的对象，它支持P、V原语。进程可以利用信号量实现同步和互斥 SYSV支持的信号量实质上是一个信号量集合,由多个单独的信号量组成。我们称SYSV信号量为信号量集合，而单个的信号量直接称为信号量。 信号量集合在内核中用结构sem_array表示 struct sem_array