我要成为嵌入式高手之3月4日Linux高编第十四天！！
消息队列、共享内存、信号灯：
一、IPC对象
内存文件，如何查看？
1、ipcs：
查看系统中的IP对象的消息队列、共享内存、信号灯信息
2、ipcrm：
功能：删除消息队列或者共享内存或者信号灯
ipcrm -Q/-M/-S key（ipc对象的名字）
ipcrm -q/-m/-s 消息队列的id/共享内存的id/信号灯的id
二、消息队列相关的函数接口
消息队列的操作流程：
创建消息队列->发送消息->接收消息
1、ftok
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：根据pathname和porject id生成一个key_t类型的key值，可以用来创建消息队列、共享内存、信号灯
参数：
pathname：文件路径
proj_id：8位非0值
返回值：
成功返回key_t类型的IPC对象的key值
失败返回-1；
2、msgget
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
功能：根据key值对应的IPC对象创建一个消息队列
参数：
key：IPC对象的名字
msgflg： IPC_CREAT 对象不存在创建
IPC_EXCL 对象存在报错
IPC_CREAT || 0664加权限
返回值：
成功返回消息队列ID，失败返回-1；
3、msgsnd
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
功能：向消息队列中发送消息
参数：
msqid：消息队列的id号
msgp：发送消息空间的首地址
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */（消息的类型）
char mtext[1]; /* message data */（消息的内容）
};
msgz：发送消息内容的大小（不包含发送消息类型）
msgflg：属性，默认为0；
返回值：
成功返回0；失败返回-1
4、msgrcv
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
功能：从消息队列中接收消息
参数：
msqid：消息队列的id号
msgp：存放接收到消息空间的首地址
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */（消息的类型）
char mtext[1]; /* message data */（消息的内容）
};
msgsz：最多接收消息空间的大小
msgtyp：相要接收消息的类型
msgflg：属性，默认填0
返回值：
成功返回实际接受的字节数，失败返回-1；
5、msgctl
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
功能：向消息队列发送一条cmd命令
参数：
msgqid：消息队列的id号
cmd：命令：IPC_RMID 删除消息队列
buf：默认传NULL
返回值：成功返回0，失败返回-1；
练习：
编写两个进程任务（read.c send.c）,send.c从终端接收一个字符串利用消息队列发送给recv.c，recv.c从消息队列中接收消息并打印在终端
send.c
#include "head.h"struct msgbuf
{long mtype;char mtext[256];
};int main(void)
{key_t key;int msgid = 0;int ret = 0;ssize_t nret = 0;struct msgbuf sendmsg;char s[256] = {0};key = ftok(".", 's');//第二个参数是个8位非零值if (-1 == key){perror("fail to ftoksend");return -1;}msgid = msgget(key, IPC_CREAT | 0664);//向key对应的IPC对象创建一个消息队列if (-1 == msgid){perror("fail to msgget");return -1;}while (1){memset(&sendmsg, 0, sizeof(sendmsg));sendmsg.mtype = 100;//设定要发送的消息的类型fgets(sendmsg.mtext, sizeof(sendmsg.mtext), stdin);//strcpy(sendmsg.mtext, s);ret = msgsnd(msgid, &sendmsg, sizeof(struct msgbuf)-sizeof(long), 0);if (ret == -1){perror("fail to msgsnd");return -1;}if (!strcmp(sendmsg.mtext, ".quit\n")){break;}}msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);return 0;
}
recv.c
#include "head.h"struct msgbuf
{long mtype;char mtext[256];
};int main(void)
{key_t key;int msgid = 0;int ret = 0;ssize_t nret = 0;struct msgbuf recvmsg;char s[256] = {0};key = ftok(".", 's');//第二个参数是个8位非零值if (-1 == key){perror("fail to ftoksend");return -1;}msgid = msgget(key, IPC_CREAT | 0664);//向key对应的IPC对象创建一个消息队列if (-1 == msgid){perror("fail to msgget");return -1;}while (1){memset(&recvmsg, 0, sizeof(recvmsg));nret = msgrcv(msgid, &recvmsg, sizeof(struct msgbuf)-sizeof(long), 100, 0);if (ret == -1){perror("fail to msgrecv");return -1;}if (!strcmp(recvmsg.mtext, ".quit\n")){break;}printf("RECV: %s", recvmsg.mtext);}msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);return 0;
}
三、共享内存
进程间通信最高效的形式
1、操作方式
创建共享内存 -> 让两个进程映射到共享内存中 -> 对共享内存做操作 -> 解除映射 -> 删除共享内存
2、函数接口
1）ftok
2）shmget
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
功能：创建一个共享内存
参数：
key：IPC对象的名称
size：共享内存的大小
shmflg：
IPC_CREAT
IPC_EXCL
返回值：成功0，失败-1；
3）shmat
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
功能：将一个地址映射到共享内存中
参数：
shmid：共享内存ID号
shmaddr：NULL让系统选择一个合适的地址映射
不为NULL: shmflg设定为SHM_RND选择离给定的地址最近的能够
映射的地址进行映射，否则传递地址为4k的整数倍
shmflg：标志位，0
返回值：成功返回映射空间的地址，失败返回NULL
4）shmdt
int shmdt(const void *shmaddr);
功能：解除映射
参数：shmaddr映射的地址
返回值：成功0，失败-1
5）shmctl
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
功能：向共享内存发送命令
参数：
shmid：共享内存ID号
cmd：IPC_RMID删除共享内存
buf：NULL
返回值：成功返回0，失败返回-1
练习：
编写两个进程任务，write.c负责从终端接收字符串写入共享内存中，read.c负责将共享内存中的数据打印在终端
write.c
#include "head.h"int main(void)
{key_t key;int shmid = 0;char *p = NULL;key = ftok(".", 'a');if (key == -1){perror("fail to ftokshm");return -1;}shmid = shmget(key, 4096, IPC_CREAT | 0664);//第二个参数为共享内存空间大小if (shmid == -1){perror("fail to shmget");return -1;}p = (char *)shmat(shmid, NULL, 0);if (NULL == p){perror("fail to shmat");return -1;}while(1){gets(p);if (!strcmp(p, ".quit")){break;}}shmdt(p);shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return 0;
}
read.c
#include "head.h"int main(void)
{key_t key;int shmid = 0;char *p = NULL;int cnt = 0;key = ftok(".", 'a');if (key == -1){perror("fail to ftokshm");return -1;}shmid = shmget(key, 4096, IPC_CREAT | 0664);//第二个参数为共享内存空间大小if (shmid == -1){perror("fail to shmget");return -1;}p = (char *)shmat(shmid, NULL, 0);if (NULL == p){perror("fail to shmat");return -1;}while(1){printf("SHM: %s\n", p);if (!strcmp(p, ".quit")){break;}}shmdt(p);shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return 0;
}
