試驗三、linux的進程間通信

1、試驗三、linux的進程間通信試驗目的：試驗目的：1、理解linux的進程間通信機制2、掌握和使用消息隊列實現(xiàn)進程間通信3、掌握和使用共享主存實現(xiàn)進程間通信4、掌握何使用信號量實現(xiàn)進程同步背景知識介紹背景知識介紹:linux繼承了unixv的進程間通信機制，即消息隊列、信號量和共享主存。通常把消息、信號量和共享主存統(tǒng)稱為systemvipc對象或ipc資源。系統(tǒng)在進程請求ipc對象時在內(nèi)核動態(tài)創(chuàng)建一個ipc數(shù)據(jù)結構并初始化，該結構定義了

2、對該ipc對象訪問的許可權，每個對象都具有同樣類型的接口函數(shù)，這組函數(shù)為應用程序提供3種服務：通過信號量實現(xiàn)與其他進程的同步通過消息隊列以異步方式為通信頻繁但數(shù)據(jù)量少的進程間通信提供服務通過共享主存，為大數(shù)據(jù)量的進程間通信提供服務1、共性描述1.1、公有的數(shù)據(jù)結構每一類ipc資源都有一個ipc_ids結構的全局變量用來描述同一類資源的共用數(shù)據(jù)，三種ipc對象對應的三個全局變量分別是se_dsmsgid_ds和sh_ds。ipc_ids結

3、構定義如下：structipc_idsintsizeentries數(shù)組的大小intin_useentries數(shù)組已使用的元素個數(shù)intmax_idunsignedshtsequnsignedshtseq_maxstructsemaphesem控制對ipc_ids結構的訪問spinlock_tary自旋鎖控制對數(shù)組entries的訪問structipc_identriesstructipc_idstructipc_permp每個ipc對象

4、都有一個ipc_perm數(shù)據(jù)結構，用于描述其屬性。structipc_perm擬地址空間，以及把共享主存區(qū)從進程的虛擬地址空間剝離出去2、消息隊列Linux中的消息可以被描述成在內(nèi)核地址空間的一個內(nèi)部鏈表，每一個消息隊列由一個IPC的標識號唯一的標識。Linux為系統(tǒng)中所有的消息隊列維護一個msg_queue鏈表，該鏈表中的每個指針指向一個msgid_ds結構，該結構完整描述對應的一個消息隊列。2.1、消息隊列結構(msgid_ds)s

5、tructmsqid_dsstructipc_permmsg_permstructmsgmsg_first隊列上第一條消息，即鏈表頭structmsgmsg_last隊列中的最后一條消息，即鏈表尾time_tmsg_stime發(fā)送給隊列的最后一條消息的時間time_tmsg_rtime從消息隊列接收到的最后一條消息的時間time_tmsg_ctime最后修改隊列的時間ushtmsg_cbytes隊列上所有消息總的字節(jié)數(shù)ushtmsg_q

6、num在當前隊列上消息的個數(shù)ushtmsg_qbytes隊列最大的字節(jié)數(shù)ushtmsg_lspid發(fā)送最后一條消息的進程的pidushtmsg_lrpid接收最后一條消息的進程的pid2.2、消息結構(msg)內(nèi)核把每一條消息存儲在以msg結構為框架的隊列中structmsgstructmsgmsg_next隊列上的下一條消息longmsg_type消息類型msg_spot消息正文的地址shtmsg_ts消息正文的大小2.3、消息緩沖區(qū)