Linux Certif

Toute la documentation sur la certification Linux LPI

ipc

NAZWA

ipc - mechanizmy komunikacji między procesami w Systemie V

SKŁADNIA

 # include <sys/types.h>
 # include <sys/ipc.h>
 # include <sys/msg.h>
 # include <sys/sem.h>
 # include <sys/shm.h>
 

 

OPIS

Nieniejsza dokumentacja stara się opisać implementację w systemie Linux mechanizmów komunikacji między procesami Systemu V: kolejek komunikatów, semaforów oraz segmentów pamięci wspólnej. Dalej w tekście słowo zasób oznacza egzemplarz/realizację jednego z tych mechanizmów.

Prawa dostępu do zasobów

W przypadku każdego zasobu system korzysta z ogólnej struktury typu struct ipc_perm, w której przechowuje informacje niezbędne do określenia uprawnień do wykonania operacji. Struktura ipc_perm zdefiniowana w systemowym pliku nagłówkowym <sys/ipc.h> składa się z następujących pól:

       ushort cuid;     /* id użytkownika tworzącego */

       ushort cgid;     /* id grupy tworzącego */

       ushort uid;      /* id właściciela */

       ushort gid;      /* id grupy właściciela */

       ushort mode;     /* uprawnieenia do odczytu/zapisu */

Pole mode struktury ipc_perm w swoich najniższych 9-ciu bitach przechowuje informacje o prawach dostępu do zasobu dla procesu wywołującego funkcję systemową metod ipc. Uprawnienia są interpretowane w sposób następujący:

         0400    Prawo do odczytu przez użytkownika.
         0200    Prawo do zapisu przez użytkownika.
 
         0040    Prawo do odczytu przez grupę.
         0020    Prawo do zapisu przez grupę.
 
         0004    Prawo do odczytu przez innych.
         0002    Prawo do zapisu przez innych.
 

Bity 0100, 0010 i 0001 (bity praw do uruchamiania) nie są przez system wykorzystywane. Co więcej, w przypadku zestawu semaforów "zapisz" efektywnie oznacza "zmień".

W tym samym systemowym pliku nagłówkowym zawarta jest definicja stałych symbolicznych:

IPC_CREAT

Utworzenie pozycji, gdy klucz nie istnieje.

IPC_EXCL

Błąd, gdy klucz istnieje.

IPC_NOWAIT

Błąd, gdy żądanie musi czekać.

IPC_PRIVATE

Klucz prywatny.

IPC_RMID

Usunięcie zasobu.

IPC_SET

Ustawienie opcji zasobu.

IPC_STAT

Odczytanie opcji zasobu.

Proszę zauważyć, że IPC_PRIVATE jest typu key_t podczas gdy pozostałe stałe są polami znacznikowymi które mogą być sumowane bitowo (OR) do jednej zmiennej typu int.

Kolejki komunikaktów

Kolejka komunikatów jest w sposób jednoznaczny identyfikowana przez dodatnią liczbę całkowitą (jej msqid) oraz posiada skojarzoną strukturę typu struct msquid_ds, która jest zdefiniowana w pliku <sys/msg.h>, a składa się z następujących pól:

       struct ipc_perm msg_perm;
       ushort msg_qnum;         /* liczba komunikatów w kolejce */

       ushort msg_qbytes;       /* maks. liczba bajtów w kolejce */

       ushort msg_lspid;        /* PID ostatnio wywołującego msgsnd */

       ushort msg_lrpid;        /* PID ostatnio wywołującego msgrcv */

       time_t msg_stime;        /* czas ostatniego msgsnd */

       time_t msg_rtime;        /* czas ostatniego msgrcv */

       time_t msg_ctime;        /* czas ostatniej zmiany */

msg_perm

Struktura ipc_perm, która określa prawa dostępu do kolejki komunikatów.

msg_qnum

Liczba komunikatów znajdujących się aktualnie w kolejce.

msg_qbytes

Maksymalna liczba bajtów tekstu komunikatu na jaką pozwala kolejka.

msg_lspid

Identyfikator procesu, który ostatni wykonał funkcję systemową msgsnd.

msg_lrpid

identyfikator procesu, który ostatni wykonał funkcję systemową msgrcv.

msg_stime

Czas ostatniego wykonania funkcji systemowej msgsnd.

msg_rtime

Czas ostatniego wykonania funkcji systemowej msgcv.

msg_ctime

Czas ostatniego wywołania funkcji systemowej, w wyniku którego zmienione zostało pole struktury msqid_ds.

Zestawy semaforów.

Semafor jest jednoznacznie identyfikowany przez dodatnią liczbę całkowitą (jego semid) i jest skojarzony ze strukturą typu struct semid_ds, zdefiniowaną w pliku <sys/sem.h>, która składa się z następujących pól:

       struct ipc_perm sem_perm;
       time_t sem_otime;        /* czas ostatniej operacji */

       time_t sem_ctime;        /* czas ostatniej zmiany */

       ushort sem_nsems;        /* liczba semaforów w zestawie */

sem_perm

Struktura ipc_perm, która określa prawa dostępu do zestawu semaforów.

sem_otime

Czas ostatniego wywołania funkcji systemowej semop.

sem_ctime

Czas ostatniego wywołania funkcji systemowej semctl, która zmieniła element przedstawionej powyżej struktury lub jeden z semaforów należących do zestawu.

sem_nsems

Liczba semaforów w zestawie. Każdy semafor zestawu jest identyfikowany przez dodatnią liczbę całkowitą z zakresu od 0 do sem_nsems-1.

Semofor jest strukturą typu struct sem, która składa się z następujących pól:

       ushort semval;   /* wartość semafora */

       short sempid;    /* PID procesu ostatniej operacji */

       ushort semncnt; /* liczba oczekujących na zwiększenie semval */

       ushort semzcnt; /* liczba oczekujących na semval = 0 */

semval

Wartość semafora: nieujemna liczba całkowita.

sempid

Identyfikator ostatniego procesu, który wykonał operację na tym semaforze.

semncnt

Liczba wstrzymanych procesów oczekujących na zwiększenie wartości zmiennej semval.

semznt

Liczba wstrzymanych procesów oczekujących aż zmienna semval przyjmie wartość zero.

Segmenty pamięci wspólnej

Segment pamięci wspólnej jest jednoznacznie identyfikowany przez dodatnią liczbę całkowitą (jego shmid) i jest skojarzony ze strukturą typu struct shmid_ds, zdefiniowaną w <sys/shm.h>, która składa się z następujących pól:

       struct ipc_perm shm_perm;
       int shm_segsz;   /* rozmiar segmentu */

       ushort shm_cpid;         /* PID procesu, który utworzył segment */

       ushort shm_lpid;         /* PID ostatnio operującego na segmencie */

       short shm_nattch;        /* liczba aktualnych przyłączeń */

       time_t shm_atime;        /* czas ostatniego przyłączenia*/

       time_t shm_dtime;        /* czas ostatniego odłączenia*/

       time_t shm_ctime;        /* czas ostatniej zmiany */

shm_perm

Struktura ipc_perm, która określa prawa dostępu do segmentu pamięci wspólnej.

shm_segsz

Rozmiar segmentu pamięci wspólnej w bajtach.

shm_cpid

Identyfikator procesu, który utworzył ten segment pamięci wspólnej.

shm_lpid

Identyfikator procesu, który ostatni wykonał funkcję systemową shmat lub shmdt.

shm_nattch

Liczba aktualnych, aktywnych przyłączeń do tego segmentu pamięci wspólnej.

shm_atime

Czas ostatniego wykonania funkcji systemowej shmat.

shm_dtime

Czas ostatniego wykonania funkcji systemowej shmdt.

shm_ctime

Czas ostatniego wykonania funkcji systemowej shmctl, w wyniku którego zmienione zostało shmid_ds.

ZOBACZ TAKŻE

ftok(3), msgctl(2), msgget(2), msgrcv(2), msgsnd(2), semctl(2), semget(2), semop(2), shmat(2), shmctl(2), shmget(2), shmdt(2)