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UNIX系统开发－系统调用－进程间高级通信
基本上所有的系统调用成功时返回0或正数,失败时返回负值。
消息通信
每个消息队列都有一个msqid_ds类型的控制结构，该结构中包括对消息队列的访问权限，其数据结构如下：
struct msqid_ds
{
struct ipc_perm msg_perm; /*操作权限结构 */
struct msg msg_first; /*指向消息队列的第一个结构*/
struct msg msg_last; /*指向消息队列的最后一个结构*/
ushort msg_cbytes; /*队列中当前字节数*/
ushort msg_qnum; /*队列中消息数*/
ushort msg_qbytes; /*队列可容纳的最大字节数*/
ushort msg_lspid; /*最后发送消息的进程号*/
ushort msg_lrpid; /*最后接收消息的进程号*/
ushort msg_stime; /*最后发送时间*/
ushort msg_rtime; /*最后接收时间*/
time_t msg_ctime; /*消息队列最后修改时间*/
};
msgget系统调用的格式
#include
#include
#include
int msgget(key,msgflg)
key_t key; /*消息队列关键字*/
int msgflags; /*创建标志和访问方式(类似于文件访问权限)*/
参数与功能说明：
msgflg低9位类似于文件访问权限的低9位，其他位指明消息队列的建立方式：
若指定的关键字消息队列不存在，msgflg&IPC_CREAT为真，则为他建立一个新的消息队列； msgflg&IPC_CREAT为假，返回-1。若指定的关键字消息队列存在，则返回该消息队列的描述符。
若msgflg&IPC_CREAT&IPC_EXCL为真，若指定的关键字消息队列不存在，失败返回-1；否则正常返回。
若key等于IPC_PRIVATE，则msgget调用总是成功的。
msgsnd系统调用的格式
#include
#include
#include
int msgsnd(msqid,msgp,msgsz,msgflg)
int msqid; /*消息队列关键字*/
struct msgbuf msgp; /指向消息缓冲的指针*/
int msgsz,msgflg; /*消息大小、发送标志*/
参数与功能说明：
发送一个消息到相关的消息队列上。其中msgp指向消息结构，他的基本格式是：
struct msgbuf
{
int mtype; /*消息类型*/
char mtext[];/*消息正文*/
}
msgflg具体含义为:
msgflg&IPC_NOWAIT为真，那么如果操作条件不满足，则出错返回-1;
msgflg&IPC_NOWAIT为假，那么如果操作条件不满足，则睡眠等待。;
msgrcv系统调用的格式
#include
#include
#include
int msgrcv(msqid,msgp,msgsz,msgtyp,msgflg)
int msqid; /*消息队列关键字*/
struct msgbuf msgp; /指向消息缓冲的指针*/
int msgsz,msgflg; /*消息大小、发送标志*/
long msgtyp; /*消息接收类型*/
参数与功能说明：
从消息队列中接收一个消息。其中msgp指向消息结构，他的基本格式是：
struct msgbuf
{
int mtype; /*消息类型*/
char mtext[];/*消息正文*/
}
msgflg具体含义为:
msgflg&IPC_NOWAIT为真，那么如果接收的消息没有到达，则出错返回-1;
msgflg&IPC_NOWAIT为假，那么如果接收的消息没有到达，则睡眠等待。;
msgflg&MSG_NOERROR为真，那么如果msgrcv中的msgsz参数小于所接收的消息正文的长度，则本次可以接收msgsz字节，并且不把这种情况视为出错。
msgtyp的取值及含义为:]
msgtyp>0时，接收消息队列中类型为msgtyp的第一个消息。
msgtyp=0时，接收消息队列中的第一个消息。
msgtyp msgctl系统调用的格式
#include
#include
#include
int msgctl(msqid,cmd,buf)
int msqid; /*消息队列关键字*/
int cmd ; /控制命令*/
struct msqid_ds *buf; /*指向消息队列控制块的指针*/
参数与功能说明：
根据控制命令cmd对msqid消息队列进行相应的控制。参数buf是指向用户程序地址空间中一个msqid_ds结构的指针，以便将相关控制信息在核心和用户地址空间之间进行传送。
cmd控制命令的取值及含义如下：
IPC_STAT：将指定消息队列的控制块信息写到buf结构中。
IPC_SET：将buf中信息写到指定消息队列的控制块中。
IPC_RMID：删除指定消息队列，释放消息队列标志符。
共享内存段
每个共享内存段都有一个shmid_ds类型的控制结构，该结构中包括对共享内存段的访问权限，其数据结构如下：
struct shmid_ds
{
struct ipc_perm shm_perm; /*操作权限结构 */
int shm_segsz; /*以字节为单位的共享段大小*/
struct region *shm_reg; /*指向共享段的指针*/
char pad[4]; /*系统使用*/
ushort shm_lpid; /*最后使用shmop的时间*/
ushort shm_cpid; /*创建进程的id*/
ushort shm_nattch; /*系统使用*/
ushort shm_cnattc; /*系统使用*/
time_t shm_atime; /*最后使用shmat的时间*/
time_t shm_dtime; /*最后使用shmdt的时间*/
time_t shm_ctime; /*共享内存段最后修改时间*/
};
shmget系统调用的格式
#include
#include
#include
int shmget(key,size,shmflg)
key_t key; /*共享内存段关键字*/
int size; /*共享内存段大小*/
int shmflag; /*创建标志和访问方式(类似于文件访问权限)*/
参数与功能说明：
shmflg低9位类似于文件访问权限的低9位，其他位指明消息队列的建立方式：
若指定的关键字消息队列不存在，shmflg&IPC_CREAT为真，则为他建立一个新的消息队列； shmflg&IPC_CREAT为假，返回-1。若指定的关键字消息队列存在，则返回该消息队列的描述符。
若shmflg&IPC_CREAT&IPC_EXCL为真，若指定的关键字消息队列不存在，失败返回-1；否则正常返回。
若key等于IPC_PRIVATE，则shmget调用总是成功的。
shmat系统调用的格式
#include
#include
#include
int shmat(shmid,addr,shmflg)
int shmid; /*共享内存段标志符*/
char *addr; /*用户指定的一个进程虚拟空间的地址，该共享内存段附在这个地址之后*/
int shmflg; /*创建标志和访问方式(类似于文件访问权限)*/
参数与功能说明：
shmat调用将标志符为shmid的共享内存段映射到进程的虚拟数据空间中，其首地址与参数addr有关。Shmflg为映射标志，说明以何种方式映射及映射到何处。Shmat正常返回该共享内存段在进程虚拟数据空间中的首地址，并且共享内存段访问计数加一；错误返回-1。
shmdt系统调用的格式
#include
#include
#include
int shmdt(addr)
char *addr; /*用户指定的一个进程虚拟空间的地址，该共享内存段附在这个地址之后*/
参数与功能说明：
shmdt调用将共享内存段脱离到进程的虚拟数据空间中，参数addr是shmat的返回值。shmdt正常返回0，并且共享内存段访问计数减一；错误返回-1。
shmctl系统调用的格式
#include
#include
#include
int shmctl(shmid,cmd,buf)
int shmid; /*共享内存段关键字*/
int cmd ; /控制命令*/
struct shmid_ds *buf; /*指向共享内存段控制块的指针*/
参数与功能说明：
根据控制命令cmd对shmid所指定的共享内存段进行相应的控制。参数buf是指向用户程序地址空间中一个shmid_ds结构的指针，以便将相关控制信息在核心和用户地址空间之间进行传送。
cmd控制命令的取值及含义如下：
IPC_STAT：将指定共享内存段的控制块信息写到buf结构中。
IPC_SET：将buf中信息写到指定共享内存段的控制块中。
IPC_RMID：删除指定共享内存段，释放共享内存段标志符。
SHM_LOCK：将共享内存段锁定在内存，禁止换出（只有特权用户才能这样用）
SHM_UNLOCK：将共享内存段解锁，允许换出（只有特权用户才能这样用）
信号量
每个信号量组都有一个semid_ds类型的控制结构，该结构中包括对信号量组的访问权限，其数据结构如下：
struct semid_ds
{
struct ipc_perm sem_perm; /*操作权限结构 */
struct sem sem_base; /*指向信号量组的第一个信号量*/
ushort sem_nsems; /*信号量数*/
time_t sem_otime; /*最后使用semop的时间*/
time_t sem_ctime; /*共享内存段最后修改时间*/
};
semget系统调用的格式
#include
#include
#include
int semget(key,nsems,shmflg)
key_t key; /*信号量组关键字*/
int nsems; /*信号量组 个数*/
int shmflag; /*创建标志和访问方式(类似于文件访问权限)*/
参数与功能说明：
semget用来创建一个信号量组，其中包含了nsems个信号量，他们的编号是0-nsems-1。信号量组的创建方式及访问权限由semflg决定，其取值与含义与msgget中的msgflg类似。
semop系统调用的格式
#include
#include
#include
int semop(semid,sops,nsops)
int semid; /*信号量组标志符*/
struct sembuf *sops; /*信号量操作缓冲区*/
unsigned nsops; /*操作的信号量个数*/
参数与功能说明：
semop完成对标志符为semid的信号量组中信号量的操作。每次调用semop可以对指定信号量组中的若干信号量进行操作，这被称为信号量"块操作"。参数nsops说明信号量块操作时信号量的个数。Sops是指向sembuf结构的指针，该结构定义了信号量块操作时要操作的信号量编号及操作数。
struct sembuf
{
int sem_num; /*信号量编号*/
int semop； /*信号量操作数*/
int sem_flg; /*操作标志 */
} *sops[nsops];
该结构中的sem_flg为操作标志，sem_op为信号量操作数，该操作对semid信号量组中编号为sem_num的信号量进行操作。Sem_op允许取三种值，其含义如下：
sem_op > 0:将相应信号量的值增加sem_op，如果sem_flg&SEM_UNDO为真，则信号量的调整值件去sem_op;
sem_op = 0:本次操作要对信号量的值做测试，若为0,则立即正常返回。若不为0，则进程开始睡眠，直到其值为0。当sem_flg设置标志IPC_NOWAIT时，进程并不睡眠，而是返回错误。
sem_op < 0:此时的操作依据以下两个条件分别处理：
若信号量当前值>=|sem_op|，则信号量的当前值便减去|sem_op|成为该信号量的新值，又若sem_flg&SEM_UNDO为真，则信号量的调整值加上|sem_op|。
若信号量当前值 若信号量当前值 semctl系统调用的格式
#include
#include
#include
int semctl(semid,semnum.cmd,arg)
int semid; /*信号量组关键字*/
int semnum; /* 信号量编号*/
int cmd ; /控制命令*/
union semun
{
int val;
struct semid_ds *buf; /指向信号量组控制块的指针*/
ushort array[];
}arg; /*控制操作参数*/
参数与功能说明：
用来对指定的信号量组或组中编号为semnum的信号量进行控制。
cmd控制命令的取值及含义如下：
GETVAL：取信号量(semid,semnum)的当前值到arg.val
SETVAL：将信号量(semid,semnum)的当前值置为arg.val的值。
GETPID：把对信号量(semid,semnum)作最后操作的进程pid的值取到arg.val中。
GETNCNT：把在信号量(semid,semnum)上因资源不够，而睡眠的进程个数的值取到arg.val中。
GETZCNT：把在信号量(semid,semnum)上因还有共享资源而睡眠的进程个数的值取到arg.val中。
GETALL：把信号量组中所有信号量的当前值取到arg.array[]中。
SETALL：把信号量组中所有信号量的值分别设为arg.array[]中的值。
IPC_STAT：将指定信号量组的控制块信息写到buf结构中。
IPC_SET：将buf中信息写到指定信号量组的控制块中。
IPC_RMID：删除指定信号量组，释放信号量组标志符。
