IPC(5) Linux Programmer's Manual IPC(5)

ipc - System V 进程间通信机制

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

本手册页涉及 System V 进程间通信机制在 Linux 下的实现: 消息队列, 信号灯集合, 以及共享内存段. 下面提到 资源 时, 就是指上面这些通信机制中的一种.

对每个资源, 系统用一个共有的 struct ipc_perm 结构来存放权限信息, 以确定一个 ipc 操作是否可访问该资源. 在 <sys/ipc.h> 中定义了 ipc_perm, 其成员如下:

ushort cuid; /* 创建者 uid */
ushort cgid; /* 创建者 gid */
ushort uid; /* 所有者 uid */
ushort gid; /* 所有者 gid */
ushort mode; /* 读/写权限 */

结构 ipc_perm 的成员 mode 的低九位定义了对该资源的访问许 可, 以确定一个执行了 ipc 系统调用的进程能否访问该资源. 其解 释如下:

0400	用户可读.
0200	用户可写.

0040	组成员可读.
0020	组成员可写.

0004	其他用户可读.
0002	其他用户可写.

系统没有使用执行位 0100, 0010 和 0001. 另外, 这里的 "可写" 等 效于信号灯集合里的 "可更改".

<sys/ipc.h> 系统头文件里还定义了如下符号常数:

IPC_CREAT
如果 key 不存在就创建.
IPC_EXCL
如果 key 已经存在则失败.
IPC_NOWAIT
如果请求必须等待, 产生错误.
IPC_PRIVATE
私有 key.
IPC_RMID
删除资源.
IPC_SET
设置资源选项.
IPC_STAT
取得资源选项.

请注意 IPC_PRIVATE 是一个 key_t 类型, 而别的符号常数都是标志域,它们的可以或( OR )在一起形成 int 类型.

消息队列由正整数 (它的 msqid) 唯一标识, 其结构体 struct msquid_ds<sys/msg.h> 中定义, 包含如下成员:

struct ipc_perm msg_perm;
ushort msg_qnum; /* 队列中消息数目 */
ushort msg_qbytes; /* 一条队列最大字节数 */
ushort msg_lspid; /* 上一次 msgsnd 调用的 pid */
ushort msg_lrpid; /* 上一次 msgrcv 调用的 pid */
time_t msg_stime; /* 上一次 msgsnd 的时间 */
time_t msg_rtime; /* 上一次 msgrcv 的时间 */
time_t msg_ctime; /* 上一次修改时间 */

msg_perm
ipc_perm 结构, 指明了对该消息队列的访问权限.
msg_qnum
该队列当前的消息总数.
msg_qbytes
该队列所允许的消息正文最大字节总数.
msg_lspid
最后做 msgsnd 系统调用的进程的 ID.
msg_lrpid
最后做 msgrcv 系统调用的进程的 ID.
msg_stime
最近做 msgsnd 系统调用的时间.
msg_rtime
最近做 msgrcv 系统调用的时间.
msg_ctime
最后一次改变 msqid_ds 结构成员的时间.

信号灯集合由正整数 (它的 semid) 唯一标识, 并有一个与之关联的结构体 struct semid_ds 它在 <sys/sem.h> 中定义, 包含如下成员:

struct ipc_perm sem_perm;
time_t sem_otime; /* 上一次操作的时间 */
time_t sem_ctime; /* 上一次修改的时间 */
ushort sem_nsems; /* 集合中信号灯数目 */

sem_perm
ipc_perm 结构, 指明对该信号灯集合的访问权限.
sem_otime
最近做 semop 系统调用的时间.
sem_ctime
最近做 semctl 系统调用的时间, 该调用修改了上面结构的一个成员 或者改变了属于该集合的一个信号灯.
sem_nsems
该信号灯集合的信号灯数目. 集合中每个信号灯都可以用从 0sem_nsems-1 的一个非负整数来引用.

一个信号灯就是一个 struct sem 结构, 包含如下成员:

ushort semval; /* 信号灯值 */
short sempid; /* 上一次操作的进程的 pid */
ushort semncnt; /* 等待增加 semval 值的进程数目 */
ushort semzcnt; /* 等待 semval = 0 的进程数目 */

semval
该信号灯值,是一个非负整数.
sempid
最后一个对该信号灯做操作的进程 ID.
semncnt
等待增加 semval 的进程数.
semznt
等待 semval 变成 0 的进程数.

共享内存段由正整数 (它的 shmid) 唯一标识, 有一个关联的结构类型 struct shmid_ds<sys/shm.h> 中定义, 包含如下成员:

struct ipc_perm shm_perm;
int shm_segsz; /* 段尺寸 */
ushort shm_cpid; /* 创建者 pid */
ushort shm_lpid; /* 上一次操作的进程的 pid */
short shm_nattch; /* 目前附着的进程数目 */
time_t shm_atime; /* 上一次附着的时间 */
time_t shm_dtime; /* 上一次脱离的时间 */
time_t shm_ctime; /* 上一次修改的时间 */

shm_perm
ipc_perm 结构, 指明对共享内存段的访问权限.
shm_segsz
共享内存段的大小, 以字节为单位.
shm_cpid
创建该共享内存段的进程的 ID.
shm_lpid
最后执行 shmat 或者 shmdt 系统调用的进程 ID.
shm_nattch
当前对该共享内存段的活跃连接数.
shm_atime
最后做 shmat 系统调用的时间.
shm_dtime
最后做 shmdt 系统调用的时间.
shm_ctime
最后做 shmctl 系统调用的时间, 如果该调用改变了 shmid_ds.

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

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2001/02/02

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November 1, 1993 Linux 0.99.13