system v ipc

管道的创建--------------管道不属于ipc

#include <unistd.h>

int pipe(int fd [2]);

• 返回：成功返回0，出错返回-1

 

两个文件描述符数组

1. fd[0]:为pipe的读端
2. fd[1]:为pipe的写端

fd[0]用于读取管道，fd[1]用于写入管道

命名管道FIFO的创建

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

int mkfifo(const char* pathname,mode_t mode);

• 返回：若成功则返回0，出错返回-1

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打开或创建消息队列

#include <sys/msg.h>

int msgget(key_t key, int flag);

• 返回：成功返回内核中消息队列的标识ID，出错返回-1

 

参数

1. key：用户指定的消息队列的键值
2. flag：IPC_CREAT , IPC_EXCL ，IPC_PRIVATE等

创建 | 存在返回-1 | 类似于文件I/O的非阻塞标志

 

若创建消息队列，key可以指定键值，也可以将之设置为IPC_PRIVATE——0；

消息队列控制函数

#include <sys/msg.h>

int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds *buf);

• 返回：成功返回0，出错返回-1

 

参数

1. msqid：消息队列ID
2. buf： 消息队列属性指针
3. cmd:

IPC_STAT：获取消息队列的属性，取此队列msqid_ds结构，并将其存放在buf指向的结构中

IPC_SET：设置属性，按有buf指向的结构中的值，设置与此队列相关的结构中的字段

IPC_RMID：删除队列，从系统中删除该消息队列以及仍在该队列的所有数据。

发送消息函数

#include <sys/msg.h>

int msgsnd(int msqid,const void *ptr,size_t nbytes,int flag);

• 返回：成功返回0，出错返回-1

 

参数：

1. msqid：消息队列ID
2. ptr：消息

struct mymesg{

long mtype; //消息类型它由一个整数来代表，并且它只能是大于0的整数

char mtext[512]; //消息数据本身 在Linux中，消息的最大长度是4056个字节，其中包括mtype

int i； //消息数据本身

strcut student { }stu;

}

1. nbytes ：指定消息的大小，不包括mtype的大小
2. flag：

0：阻塞

IPC_NOWAIT:类似于文件I/O的非阻塞标志

接受消息

#include <sys/msg.h>

ssize_t msgrcv(int msqid,void *ptr,size_t nbytes,long type,int flag)

• 返回：成功返回消息的数据部分长度，出错返回-1

 

参数

1. msqid:消息队列ID
2. ptr:指向存放消息的缓存
3. nbytes:消息缓存的大小，不包括mtype的大小，计算方式：

nbyte = sizeof(struct mymesg)-sizeof(long）

1. type:消息类型，消息类型是指只接受指定消息类型的消息

type == 0：获得消息队列中第一个消息

type > 0: 获得消息队列中类型为type的第一个消息

type < 0:获得消息队列中小于或等于type绝对值得消息（类型最小）

1. flag：

0：阻塞

IPC_NOWAIT:类似于文件I/O的非阻塞标志

创建共享内存

#include <sys/shm.h>

int shmget(key_t key ,size_t size,int shmflg);

• 返回：如果成功，返回内核中共享内存的标识ID,如果失败，则返回-1.

 

参数：

1. key:用户指定的共享内存键值
2. size：共享内存大小
3. shmflg：IPC_CREAT , IPC_EXCL ，IPC_PRIVATE等

创建 | 存在返回-1 | 类似于文件I/O的非阻塞标志

 

errno：

1. EINVAL 无效的内存段大小
2. EEXIST 内存段已经存在，无法创建
3. EIDRM 内存段已经被删除
4. ENOENT 内存段不存在
5. EACCES 权限不够
6. ENOMEM 没有足够的内存来创建内存段

共享内存控制函数

#include <sys/shm.h>

int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);

• 返回：成功返回0，出错返回-1

 

参数

1. shmid：共享内存ID
2. buf：共享内存属性指针
3. cmd：

IPC_STAT 获取共享内存段属性

IPC_SET 设置共享内存段属性

IPC_RMID 删除共享内存段

SHM_LOCK 锁定共享内存段页面（页面映射到物理内存不和外存进行换入换出操作）

SHM_UNLOCK 解锁共享内存段页面的锁定

共享内存的映射和解除映射函数

#include <sys/shm.h>

void* shmat(int shmid,char* shmaddr,int shmflg);

• 返回：成功返回共享内存映射到进程虚拟内存空间中的地址，失败返回-1

int shmdt(char * shmaddr);

• 返回：失败返回-1

 

参数

1. shmid ：共享内存ID
2. shmaddr：映射到进程虚拟内存空间的地址，建议设置为0，由操作系统分配
3. shmflg：若shmaddr设置为0，则shmflag也设置为0

SHM_RND

SHMLBA 地址为2 的乘方

SHM_RDONLY 只读方式链接

 

errno

1. EINVAL无效的IPC ID值或者无效的地址
2. ENOMEM 没有足够的内存
3. EACCES 存取权限不够

 

子进程不继承父进程创建的共享内存，大家都是共享的。子进程继承父进程映射的地址。

创建信号量集函数

#include <sys/sem.h>

int semget(key_t key,int nsems,int flag);

• 返回：成功返回信号集ID,出错返回-1

 

参数：

1. key：用户指定的信号量键值
2. nsems：信号量集中信号量个数
3. flag：IPC_CREAT , IPC_EXCL ，IPC_PRIVATE等

创建 | 存在返回-1 | 类似于文件I/O的非阻塞标志

信号量集控制函数

#include <sys/sem.h>

int semctl(int semid,int semnum,int cmd, .../*union semun arg*/);

• 返回：成功返回0，出错返回-1

 

参数

1. semid：信号量集ID
2. semnum：0表示对所有信号量操作，信号量编号从0开始
3. union semun arg：

union semun{ 此结构体需自己定义

int val; 放置获取或设置信号量集中某个信号量的值 初始值

struct semid_ds *buf; 信号量集属性指针

unsigned short *array; 放置获取或设置信号量集中所有信号量的值，array一般用数组接收

}; //用了联合体？？因为这是集合了三种操作，自然是不能共存的

1. cmd：

IPC_STAT 获取信号量集的属性 ->buf

IPC_SET 设置信号量集的属性 ->buf

IPC_RMID 删除信号量集 ->buf

GETVAL 返回信号量的值 ->val

SETVAL 设置semnum信号量的值 ->val

GETALL 获取所有信号量的值 ->array

SETALL 设置所有信号量的初始值 ->array

信号量集操作

#include <sys/sem.h>

int semop(int semid, struct sembuf *sops,size_t nsops);

• 返回：成功返回0，出错返回-1

 

参数

1. semid：信号量集ID
2. sops：sembuf结构体数组指针：

struct sembuf{ 此结构体可以直接用

unsigned short sem_num; 信号量集中信号量的编号

short sem_op; 正数为V操作，负数为P操作，0可以用于对共享资源是否已用完的测试。

shrot sem_flg; SEM_UNDO标志，表示在进程结束时，相应的操作将被取消，如果设置了该标志，那么在进程没有释放共享资源就退出时，内核将代为释放。还有IPC_NOWAIT等

}

1. nsops：第二个参数（sops）中结构体数组的长度

 

用于信号量集中信号量的加和减操作（PV操作）

 

可以用于进程间的互斥和同步

 

线程锁、线程信号量； 写在进程的数据内部

信号；

管道；

system v ipc对象（消息队列，共享内存，信号量集）；