1、實(shí)驗(yàn)3linux高級IPC，陳毅東，提綱，結(jié)束，進(jìn)程間通訊概要目標(biāo)問題哲學(xué)家飲食問題描述錯(cuò)誤和壞解法并行度高的解法Linux高級IPC反應(yīng)歷程概要System V信號System V共有存儲區(qū)實(shí)現(xiàn)了其他問題實(shí)習(xí)問題，進(jìn)程間通訊概要(1) :使用引子、#的main () 結(jié)果=0； pid=fork ()； if (PID0)退出(-1 )； if(pid) pid=fork ()； if (PID0)退出(-1 )； 指定時(shí)間(PID=0)休眠(3)； result=result 20； exit(0)； 休眠(3)； result=result 10； exit(0)； while (等于0

2、 )！=-1 )； 打印(% dn，結(jié)果)； exit(0)； 輸出結(jié)果是什么？進(jìn)程間通訊概要(2)、進(jìn)程相互獨(dú)立，進(jìn)程間通訊需要專用的反應(yīng)歷程。 進(jìn)程之間的通訊可以通過文件系統(tǒng)，但實(shí)際使用很復(fù)雜(例如，需要搖滾樂反應(yīng)歷程)。 UNIX IPC (inter process communication )機(jī)構(gòu)是各種過程通訊定方式的總稱。 Linux上的進(jìn)程通訊工具基本上從Unix平臺上的進(jìn)程通訊工具繼承。進(jìn)程間通訊的概要(3)、對于UNIX的發(fā)展，貝爾實(shí)驗(yàn)室和BSD在進(jìn)程間通訊方面不同：貝爾實(shí)驗(yàn)室對UNIX的初期進(jìn)程間通訊工具進(jìn)行了系統(tǒng)的改良和擴(kuò)展，形成了“System V IPC”，溝通過程

3、僅限于單臺計(jì)算機(jī)內(nèi)。 BSD主要考慮校正設(shè)備之間的過程間通訊而形成基于套接口的過程間通訊機(jī)制。 進(jìn)程間通訊概要(4)、返回、第一個(gè)Unix IPC :信號、管道、FIFO； 系統(tǒng)v IPC :消息隊(duì)列、信號量、共享存儲器區(qū)域POSIX IPC :消息隊(duì)列、信號量、共享存儲器區(qū)域。 根據(jù)哲學(xué)家的飲食問題的說明，5個(gè)哲學(xué)家圍坐在圓桌的周圍，各個(gè)哲學(xué)家面前有一碗飯，相鄰的兩碗之間有筷子(圖)。 哲學(xué)家的生活包括飲食和思考兩種活動(dòng)。 哲學(xué)家感到餓的時(shí)候，他試圖把左右筷子分成兩次去取。 成功拿到筷子的話，他就開始吃飯，吃完了就放下筷子繼續(xù)思考。 就這樣，給每個(gè)哲學(xué)家寫一個(gè)普通話計(jì)程儀來記述行動(dòng)，不死搖滾

4、樂是個(gè)問題。 門，錯(cuò)誤和壞的解法(1)，解法1 :可能進(jìn)入死搖滾樂狀態(tài)，# definen5void philosopher (inti ) while (true ) think () ) take-chopstick (I )； 任務(wù)選擇(I1) % n )； eat ()； 補(bǔ)償(I )； 選擇(I1) % n ) :錯(cuò)誤和不良解法(2)，#定義5語音飛行器(inti ) while (true ) think ()； 多任務(wù)處理(I )； 卡片選擇(I1) % n )中斷。 激光輸出選擇(I )； 威爾(真)； eat ()； 補(bǔ)償(I )； put-chopstick(i 1)%N

5、) :解法2 :有進(jìn)入“饑餓”狀態(tài)的可能性，這個(gè)解法哲學(xué)家們不斷地重復(fù)“把各自的左筷子拿下來”的動(dòng)作，有可能成為誰也不能吃飯的狀況。 注意：與此時(shí)解法1的狀態(tài)不同，此時(shí)進(jìn)程沒有被封搖滾樂。 錯(cuò)誤和不良解法(3)、#define N 5 typedef int semaphore； semaphore mutex=1； 語音支持者(inti )威爾(true ) think ()； 關(guān)(多)； 任務(wù)選擇(I )； 任務(wù)選擇(I1) % n )； eat ()； 補(bǔ)償(I )； 上傳選擇(I1) % n ) :上傳(mutex )； 因此，解法3 :可行但效率低，本解法理論上可行，但從實(shí)際角度來看

6、，有一個(gè)限制：云同步只有哲學(xué)家一個(gè)人可以吃飯。 這里有五雙筷子，實(shí)際上應(yīng)該允許兩位哲學(xué)家去云同步吃飯。并行度較高的解法(1)、# definen5# define left (in-1 ) % n # define right (I1) % n # define thinking0#。 國際站； semaphore mutex=1； 神奇寶貝sn； 語音支持者(inti )威爾(true ) think ()； 任務(wù)選擇(I )； eat ()； 補(bǔ)償(I )； 并行度高的解法(2)，門，void put-chopsticks(int i) down (，void測試(I ) if (stat

7、ei=hungry，) 主函數(shù)為：打開信號共享內(nèi)存區(qū)域頭文件或由IPCsemgetshmget控制的IPC操作semctlshmctl IPC操作函數(shù)semopshmat，其中shmdt System V IPC對象使用key_t類型的值作為其名稱System V IPC對象以一定的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限控制網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。 返回、System V IPC的名稱、System V IPC很有名，可以通訊端口沒有親緣關(guān)系的進(jìn)程網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫到同一IPC對象。 它的名稱類型是key_t，可以使用ftok函數(shù)賦值IPC_PRIVATE或直接取值。 ftok函數(shù)原型： # include # include key

8、_ tft ok (計(jì)數(shù)卡*參數(shù)，int id )； 功能：將現(xiàn)有路徑名和整數(shù)標(biāo)識符轉(zhuǎn)換為稱為IPC牛鼻子的key_t值。 門值：如果成功則返回IPC牛鼻子，錯(cuò)誤則返回-1。 說明： 1、ftok生成的牛鼻子值不是IPC_PRIVATE。 保不定ftok生成的牛鼻子值是唯一的3 .生成牛鼻子的文件在該IPC對象存在時(shí)不能刪除。 是的，System V IPC對象的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限必須設(shè)置IPC對象的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限，以防止非法網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫共享IPC對象。 System V IPC對象的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限與文件系統(tǒng)中的文件的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限類似，由三個(gè)9位的組表示，三個(gè)組分別表示所有者、成員和其他用戶對IP

9、C對象的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限，每組中只有三位是一般來說，為了安全起見，在創(chuàng)建IPC對象時(shí)要設(shè)置的網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)限被限制為0600，該圖示出了只對所有者可讀和寫入。門、系統(tǒng)v信號、semget semctl semop down和up的實(shí)現(xiàn)、門、semget(1)函數(shù)說明、原型： # include # include int功能：創(chuàng)建或打開信號定徑套。 門值：非負(fù)信號標(biāo)識符返回正常，錯(cuò)誤返回-1。 說明： 1，key是要制作或打開的信號燈的集合的名稱，nsems表示信號燈集合中包含的信號燈的數(shù)量，oflag是包含網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)和控制域兩個(gè)信息的二進(jìn)制位信息標(biāo)志。 最低9位二進(jìn)制位表示網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫權(quán)，控制字

10、段的IPC_CREAT二進(jìn)制位和IPC_EXCL二進(jìn)制位的設(shè)定狀況與殘奧儀表key一起決定正式調(diào)用的操作。 semget(2)工作流程，if (key=IPC_PRIVATE )創(chuàng)建一個(gè)新的信號燈定徑套，并返回其id。 else if (存在與密鑰關(guān)聯(lián)的信號燈集合) if (標(biāo)志、門、semctl(1)函數(shù)說明、原型： # include # int semctl )。 功能：控制semid標(biāo)識牌的信號機(jī)集合。 門值：非負(fù)值返回正常，錯(cuò)誤返回-1。 說明： 1、cmd是針對信號機(jī)集的控制命令，有GETVAL、SETVAL、GETALL、SETALL、IPC_RMID等，我們只使用最后兩個(gè)。 s

11、emnum識別該信號機(jī)定徑套中的某個(gè)成員(以0為第一)，只用于GETVAL、SETVAL等命令。 3、arg是可選的，根據(jù)殘奧儀表cmd，GETALL和SETALL等命令使用殘奧儀表arg。 semctl(2)union semun、union semun的定義為union semun int val； 僅適用于SETVAL指令struct semid_ds * buf。 指令ushort * array，例如IPC_SET； 請注意，諸如SETALL之類的命令不會在任何系統(tǒng)頭文件中顯示此聯(lián)合，因此應(yīng)用程序必須聲明它。 門，semop(1)函數(shù)說明，原型： # include # includ

12、eintsemop (intsemid，struct sembuf * opsptr，)功能：操作semid信號燈集合中信號燈。 門值：正常返回0，錯(cuò)誤返回-1。 說明： 1、opsptr是指向結(jié)構(gòu)struct sembuf的指針，也可以是此類結(jié)構(gòu)數(shù)組的標(biāo)頭指針。在排列的各個(gè)要素中，包含與對于信號燈集合內(nèi)的一個(gè)信號的操作相關(guān)的信息，可以在云同步中實(shí)現(xiàn)對于多個(gè)信號燈的操作。 2、nops是指opsptr所指的結(jié)構(gòu)陣列中的要素?cái)?shù)。 另外，結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的定義也可以是結(jié)構(gòu)和短序列號； /信號燈編號： 0，1， nsems-1短信號燈_ op； 信號燈操作：0 short sem_flg； /操作標(biāo)識牌：

13、在此對應(yīng)于0 sem_op的不同值的操作(將信號機(jī)的當(dāng)前值設(shè)為SV ):SEM-op=ABS (SEM _ op ) ) SV=SV-ABS (SEM _ ABS else sleep； goto開始； sem_op0:sv=sv sem_op。 啟動(dòng)被信號量封搖滾樂的所有進(jìn)程測試sem_op=0:sv是否為0。 門、關(guān)、向上和向下的實(shí)現(xiàn)、語音向下(int sid、int sn )結(jié)構(gòu)簡單； 正在進(jìn)行中。 正在進(jìn)行。 op.sem_flg=0； 抽象(sid )，抽象(int sid )，抽象(int sn )結(jié)構(gòu)抽象。 正在進(jìn)行中。 op.sem_op=1。 op.sem_flg=0； se

14、mop(sid，return，System V共享內(nèi)存區(qū)域，使用shmget shmctl shmat和shmdt共享內(nèi)存區(qū)域的一般進(jìn)程，return，shmget，手板模型： #include#include# )功能：創(chuàng)建共享內(nèi)存區(qū)域或門值：非負(fù)內(nèi)存區(qū)域標(biāo)識符返回正常，錯(cuò)誤返回-1。 說明： 1、size表示共享內(nèi)存區(qū)域的大小(字節(jié)單位) 2、key和oflag的說明基本上與semget相同。 3 .打開或創(chuàng)建共享內(nèi)存區(qū)域。 沒有提供調(diào)用進(jìn)程并將其網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫到內(nèi)存區(qū)域的方法。 必須調(diào)用shmat。門、shmctl、原型： # include # includeintshmctl (ints

15、hmid、int cmd、struct shmid_ds *buff )功能：控制由shmid標(biāo)識的共享內(nèi)存區(qū)域。 門值：正常返回0，錯(cuò)誤返回-1。 說明： 1、殘奧儀表cmd是對共享內(nèi)存區(qū)域的控制命令，IPC_RMID、IPC_SET或IPC_STAT，僅使用第一個(gè)。 2、buff主要用于命令I(lǐng)PC_SET和IPC_STAT，如果命令是IPC_RMID，則可以直接提供空值。 戶、戶、shmat和shmdt、原型： # include # include void * shmat (intshmid、const void * shmaddr、int) int shmdt(const void * shmaddr )； 功能： shmat用于將打開的共享內(nèi)存區(qū)域附著到調(diào)用進(jìn)程的地址空間。 shmdt用于切斷這個(gè)內(nèi)存區(qū)域。 門值：錯(cuò)誤返回-1，shmat成功返回映射區(qū)域的起始地址，如果shmdt成功則返回0。 說明： shmat的shmaddr和flag可以用于