28、高级进程间通信：System V IPC 详解

高级进程间通信：System V IPC 详解

1. 引言

在进程间通信（IPC）领域，有多种机制可供选择。其中，System V IPC 是一种较为传统的方式，它涵盖了消息队列、信号量集和共享内存段等对象。下面将详细介绍 System V IPC 的相关内容。

2. System V IPC 概述

存在两组用于消息、信号量和共享内存的系统调用，较旧的一组通常称为 System V IPC，较新的一组称为 POSIX IPC。这里主要聚焦于 System V IPC。

2.1 System V IPC 对象

System V IPC 有三种对象：消息队列、信号量集和共享内存段。它们并非文件，有自己的命名方案、生命周期规则和权限系统。其主要特点如下：
- 仅存在于单台机器内，无法用于网络通信。
- 生命周期与内核相同，重启时会被销毁。
- 通过整数标识符访问对象，该标识符在对象生命周期内固定。任何知道标识符的进程都可直接使用它访问对象，无需先打开对象，这与文件描述符不同，文件描述符是进程的属性，进程结束时会消失。
- 没有 i - 节点或路径名，因此不能使用传统的文件和目录操作系统调用，如 unlink、stat、read 或 write。

所有三种对象都有形式为 Xget 和 Xctl 的系统调用，其中 X 可以是 msg、sem 或 shm。具体的六个调用为 msgget、semget、shmget、msgctl、semctl 和 shmctl。此外，还有五个调用：msgsnd 和 msgrcv 用于发送和接收消息，semop 用于操作信号量集，shmat 和 smdt