100、深入理解 System V IPC 机制

深入理解 System V IPC 机制

1. System V IPC 概述

System V IPC 最早出现在名为 “Columbus Unix” 的开发版 Unix 变体中，后来被 AT&T 的 System III 采用，如今在包括 Linux 在内的大多数 Unix 系统中都能找到。当进程请求 IPC 资源（信号量、消息队列或共享内存区域）时，IPC 数据结构会动态创建。IPC 资源具有持久性，除非被进程显式移除，否则会一直保留在内存中，直到系统关闭。而且，每个进程，包括那些与创建资源的进程没有共同祖先的进程，都可以使用 IPC 资源。

由于一个进程可能需要多个相同类型的 IPC 资源，每个新资源由一个 32 位的 IPC 键标识，类似于系统目录树中的文件路径名。每个 IPC 资源还有一个 32 位的 IPC 标识符，类似于与打开文件关联的文件描述符。IPC 标识符由内核分配给 IPC 资源，在系统内是唯一的，而 IPC 键可以由程序员自由选择。当两个或多个进程希望通过 IPC 资源进行通信时，它们都引用该资源的 IPC 标识符。

2. 使用 IPC 资源

IPC 资源通过调用 semget() 、 msgget() 或 shmget() 函数来创建，具体取决于新资源是信号量、消息队列还是共享内存区域。这三个函数的主要目的是从作为第一个参数传递的 IPC 键中导出相应的 IPC 标识符，然后进程使用该标识符访问资源。如果没有与 IPC 键关联的 IPC 资源，则会创建一个新资源。如果一切顺利，函数返回一个正的 IPC 标识符；否则，返回表 1 中列