Linux:35.其他IPC和IPC原理+信号量入门

通过命名管道队共享内存的数据发送进行保护的bug：
命名管道挂掉后，进程也挂掉了。

6.systemV消息队列

原理:进程间IPC:原理->看到同一份资源->维护成为一个队列。

过程：

进程A,进程B进行通信。
让操作系统提供一个队列结构，A数据放在队列结点，把结点放在OS内部，B也这么干
消息队列可以实现双向通信

进程A放数据，还要放type,
进程A那数据，只拿type和自己不一样的数据。来区分自己和别的数据

结论：

结论1：消息队列，提供了一种进程给另一种进程发送有类型数据块的方式。区分那个数据是我要的，那个数据是我发的。

方法：入队列，出队列，

结论2：消息队列存在多个，OS要对消息队列进行管理->先描述，再组织。
：：

消息队列的结构体：

struct msgid_ds
{
}消息队列
struct node{
}结点。

结论3：两个进程怎么保证自己看到是同一个消息队列，两个进程约定一个key,再把key放在消息队列里面。跟共享内存一样。

消息队列的调用接口：

msgget:创建消息队列
    key_t key    :
    int msgflag:
跟共享内存是一样的。
msgctl:删除消息队列

消息队列：结构体

消息队列结构体：
struct msgid_ds{
stryct ipc_prem sg perm

}

perm信息
struct perm
{
    key_t key
}
跟共享内存的创建基本是保持一致的，除了需要type进行区别

msgsnd:发数据

msgrcv：收数据，msgtype!!!

三种ipc通信

ipcs -q:就看消息队列

下面那个是删除 

 msgsize():msgdata的大小，type必须大于0

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这种相似性，叫做system V标准。 

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7.system V信号量

为什么要信号量

解决保护机制引入->信号量 

基本概念

• 多个执⾏流(进程),能看到的同⼀份公共资源：共享资源

• 被保护起来的资源叫做临界资源

• 保护的⽅式常⻅：互斥与同步

• 任何时刻，只允许⼀个执⾏流访问资源，叫做互斥

• 多个执⾏流，访问临界资源的时候，具有⼀定的顺序性，叫做同步

• 系统中某些资源⼀次只允许⼀个进程使⽤，称这样的资源为临界资源或互斥资源。

• 在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区。你写的代码=访问临界资源的代码(临界区)+不访问 临界资源的代码(⾮临界区)

• 所谓的对共享资源进⾏保护，本质是对访问共享资源的代码进⾏保护

互斥：

怎么保护：只允许一个执行流访问资源->互斥
 

保护临界区的一种手段

！！！！！！！！！！！！！！

多个执行流，访问临界资源的时候，具有一定的顺序性，叫做同步。->一个人访问完后，通知下一个人继续访问，保证临界区的安全。

原子性：要么做，要么就不做

申请资源，申请锁。
访问资源，锁是要共享的

谁来保证锁的安全->申请锁的时候，就需要原子性的概念了。

7-2信号量

1.信号量是什么？

本质是一个计数器，用来表示，临街资源中，资源的数量是多少。

2.理解信号量 

电影院就是共享内存，把共享内存按照不同的区域，部分使用，
1.不要访问同一个位置
2.不要放过多的进程进来

信号量本质是个计数器，表述的是临界资源中，资源数量的多少

所有进程，访问临界资源中的一小块，就修现申请信号量
进程访问资源前，现申请信号量，本质是：对资源的预定机制

过程：进程访问资源，先对信号量进行申请，申请后，信号量--，如果信号量为0，那么就不会给你
 

细节1：信号领本身就是共享资源
申请 -- ，原子性--> p操作

sem ++，原子性-->v操作，归还资源

细节2：
信号量只有1或者0的两态的信号量叫做二元信号量。--->这就是互斥
二元信号量的本质就是互斥 

3.共享资源使用的问题

信号量和通信有什么关系？？？
1.先访问信号量P,每个进程都得先看到同一个信号量！！
system V可以解决这个问题
2.不是传递数据，是通信IPC,通知，同步互斥，也算
传递控制信息

 4.信号量接口

1.创建信号量：
semeget:
key:
nsems:信号量的个数
semflag:权限

返回值：信号量级别的返回值semid
 

2.查看信号量资源：
ipc -s:
semid:返回值
ower:谁创建的
perms:权限
nsem:数量
 

3.删除信号量： 

4.对信号量进行操作
semop

sembuf:结构体
sem_op:操作P/V
flg:暂时不管
 

5.初始化信号量：

cmd->SETVAL

细节信号量的初始值是多少？？？

semctl:还
对信号量新进参数初始化。

setval:设计在信号量集中第几个信号量的值

senum:信号量集里面信号量的下标

...:可变参数，可传入结构体semun

senum = 0,cmd = SETCAL,对信号量集中下标为0的用“...”指向的结构体进行初始化

查看信号量ipc -s

OS内部存在大量的信号量集

操作系统也要对信号量进行挂历->先描述在，在组织。

信号量结构体：
struct ipc_perm_sem_perm

ipc_perm：第一个资源都是key

struct XXXid_ds的结构！！！ - >key!

大图总结:(手机再看一遍）

 加餐：基于简单建造者模式的消息队列