消息隊(duì)列

消息隊(duì)列是在內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)的偶垮，并且是具有一定的優(yōu)先級(jí)的一種進(jìn)程間通信模型

POSIX PIC消息隊(duì)列

在unpv22e遗增，ch 5.1--5.5可以查看這些知識(shí)叫惊，POSIX消息隊(duì)列使用的頭函數(shù)是mqueue.h；使用的庫(kù)文件為librt.so做修；消息隊(duì)列通過(guò)結(jié)構(gòu)體：struct mq_arrt 來(lái)定義消息隊(duì)列屬性霍狰，結(jié)構(gòu)體中選項(xiàng)包含的有：mq_flags：標(biāo)志抡草，在mq_open時(shí)被初始化，mq_setattr可以進(jìn)行設(shè)置蔗坯；這個(gè)值通常為0或者O_NONBLOCK康震；mq_maxmsg：表示的是隊(duì)列中消息的最大個(gè)數(shù)，只能在mq_open時(shí)被初始化宾濒；mq_msgsize：表示隊(duì)列中每個(gè)消息的最大值腿短；mq_curmsgs：表示當(dāng)前隊(duì)列消息長(zhǎng)度，在mq_getattr 時(shí)進(jìn)行獲榷κ蕖答姥；
關(guān)于消息隊(duì)列的八種操作：
?創(chuàng)建消息隊(duì)列：mqd_t mq_open(const char *name, int oflag,mode_t mode,struct mq_attr *attr)；name：表示posix IPC名字谚咬；oflag：表示標(biāo)志鹦付，O_CREAT：表示在沒(méi)有時(shí)，創(chuàng)建該對(duì)象择卦；O_EXCL：表示如果O_CREAT指定敲长，但是name不存在，就返回錯(cuò)誤信息秉继；O_NONBLOCK：表示以非阻塞方式打開(kāi)消息隊(duì)列祈噪；O_RDONLY：表示只讀；O_RDWR：表示讀寫尚辑；O_WRONLY：表示只寫辑鲤；mode：權(quán)限：S_IWUSR：表示用戶屬主寫權(quán)限；S_IRUSR：表示用戶屬主讀權(quán)限杠茬；S_IWGRP：表示組成員寫權(quán)限月褥；S_IRGRP：表示組成員讀權(quán)限；S_IWOTH：其他用戶寫權(quán)限瓢喉；S_IROTH：表示其他用戶讀權(quán)限宁赤；attr：表示隊(duì)列屬性：attr.mq_falg = 0;表示阻塞；attr.mq_flag = NONBLOCK栓票，表示非阻塞决左；返回值：-1，表示出錯(cuò)走贪；返回值為其他表示消息隊(duì)列描述符佛猛；
mqcreate.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#define FILE_MODE (S_IWUSR|S_IRUSR|S_IRGRP|S_IROTH) //0644
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flag=0;
    long maxmsg = 10;
    long msglen = 8192;
    while((c=getopt(argc,argv,"q:l:"))!=-1){
        switch(c){
        case 'q':
            maxmsg = atoi(optarg);
            break;
        case 'l':
            msglen = atoi(optarg);
            break;
        }
    }

    if(optind != argc-1){
        printf("usage:%s [-q <maxmsg>] [-l <msglen>] <mqname>\n",argv[0]);
        return 1;
    }
    struct mq_attr attr;
    attr.mq_maxmsg = maxmsg;
    attr.mq_msgsize = msglen;
    mqd_t mqd = mq_open(argv[optind],O_CREAT,FILE_MODE,&attr);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return 1;
    }
}

刪除消息隊(duì)列：int mq_unlink(const char *name)；name：表示posixIPC名字坠狡；返回值-1表示失敗挚躯，0表示成功；
mq_unlink.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(){
    mq_unlink("/tmp.test");
}

打開(kāi)消息隊(duì)列：mqd_t mq_open(const char *name,int oflag)擦秽；name：posix IPC表示名字码荔；oflag：表示標(biāo)志位漩勤，O_RDONLY，只讀缩搅；O_RDWR：表示讀寫越败；O_WRONLY：表示只寫；返回值為-1時(shí)表示出錯(cuò)硼瓣，返回值為其他表示描述符究飞；
隊(duì)列的打開(kāi)函數(shù)一般和發(fā)送或者接收一起出現(xiàn)，就寫在一個(gè)函數(shù)里面堂鲤；
?關(guān)閉消息隊(duì)列：int mq_close(mqd_t mqdes);其中mqdes表示消息隊(duì)列描述符亿傅；返回值-1表示出錯(cuò)，0表示成功瘟栖；
?設(shè)置消息隊(duì)列屬性：int mq_setattr(mqd_t mqdes,struct mq_attr *newattr,struct mq_attr *oldattr)葵擎；mqdes：表示消息隊(duì)列描述符；newattr：用于設(shè)置新屬性半哟，但是只能用于設(shè)置mq_falgs酬滤，其中0表示阻塞，NONBLOCK表示非阻塞寓涨；
oldattr：表示用于設(shè)置舊屬性盯串；函數(shù)返回值-1表示出錯(cuò)，返回值0表示成功戒良；
mqsetattr.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mqueue.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(){
    mqd_t mqd = mq_open("/tmp.test",O_RDWR);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return;
    }
    struct mq_attr new_attr;
    bzero(&new_attr,sizeof(new_attr));

    new_attr.mq_flags = O_NONBLOCK;
    struct mq_attr attr;
    if(-1 == mq_setattr(mqd,&new_attr,&attr)){
        perror("mq_setattr error");
        return 1;
    }
    printf("flag:%ld,Max msg:%ld,Max msgsize:%ld,Cur msgnun:%ld\n",attr.mq_flags,attr.mq_maxmsg,attr.mq_msgsize,attr.mq_curmsgs);
}

獲取消息隊(duì)列屬性：int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mqdes,struct mq_attr *attr)体捏；mqdes：表示消息隊(duì)列描述符；attr：表示屬性信息糯崎；返回值：-1表示出錯(cuò)信息译打；0表示成功；
mqgetattr.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(int argc,char* argv[]){
    mqd_t mqd = mq_open(argv[1],O_RDONLY);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return;
    }
    struct mq_attr attr;
    mq_getattr(mqd,&attr);
    printf("flag:%ld,Max msg:%ld,Max msgsize:%ld,Cur msgnun:%ld\n",attr.mq_flags,attr.mq_maxmsg,attr.mq_msgsize,attr.mq_curmsgs);
}

發(fā)送消息：int mq_send(mqd_t mqdes,const char *msg_ptr,size_t msg_len,unsigned msg_prio)拇颅；msg_ptr：表示消息隊(duì)列的指針；msg_len：表示消息長(zhǎng)度乔询，但是不能大于屬性值mq_msgsize的值樟插；msg_prio：表示優(yōu)先級(jí)，消息在隊(duì)列中將按照優(yōu)先級(jí)大小順序來(lái)排列消息竿刁；如果消息隊(duì)列已滿黄锤，mq_send()函數(shù)將阻塞，知道油客埇的空間再次允許放置消息食拜；如果O_NONBLOCK被指定鸵熟，mq_send()那么將不會(huì)被阻塞，而是返回EAGAIN的值负甸；
mqsnd.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#define FILE_MODE (S_IWUSR|S_IRUSR|S_IRGRP|S_IROTH) //0644
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flags=O_WRONLY;
    while((c=getopt(argc,argv,"n"))!=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flags|=O_NONBLOCK;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc-1){
        printf("usage:%s [-n] <mqname> <message> <prio>\n");
        return 1;
    }
    mqd_t mqd = mq_open(argv[optind],flags);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return 1;
    }
    if(-1 == mq_send(mqd,argv[optind+1],strlen(argv[optind+1])+1,atoi(argv[optind+2]))){
        perror("mq_send error");
        return 1;
    }
}

接收消息：ssize_t mq_recceive(mqd_t mqdes流强，char *msg_ptr痹届，size_t msg_len，unsigned *msg_len打月，unsigned *msg_prio);msg_prt：表示消息隊(duì)列的指針队腐；msg_len：表示消息長(zhǎng)度，不能夠大于屬性值mq_msgsize的值奏篙；msg_prio：表示優(yōu)先級(jí)柴淘，消息在隊(duì)列中將按照優(yōu)先級(jí)大小順序來(lái)排列消息；返回值：-1表示出錯(cuò)秘通，正數(shù)表示接收到消息的長(zhǎng)度为严；如果隊(duì)列為空，mq_receive()函數(shù)將阻塞肺稀，知道消息隊(duì)列中有新的消息第股。如果O_NONBLOCK被指定，mq_receive()將不會(huì)阻塞盹靴，而是返回EAGAIN錯(cuò)誤炸茧；
mqrecv.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#define FILE_MODE (S_IWUSR|S_IRUSR|S_IRGRP|S_IROTH) //0644
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flags=O_RDONLY;
    while((c=getopt(argc,argv,"n"))!=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flags|=O_NONBLOCK;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc-1){
        printf("usage:%s [-n] <mqname>\n");
        return 1;
    }
    mqd_t mqd = mq_open(argv[optind],flags);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return 1;
    }
    char buf[BUFSIZ];
    int prio;
    if(-1 == mq_receive(mqd,buf,BUFSIZ,&prio)){
        perror("mq_send error");
        return 1;
    }
    printf("msg:%s\nprio:%d\n",buf,prio);
}

對(duì)于共享內(nèi)存的查看：man mq_overview，ls /dev/mqueue稿静；cat /dev/mqueue/PIC名字梭冠；

POSIX共享內(nèi)存

需要包含的頭文件sys/mman.h 需要包含的庫(kù)文件是librt.so
創(chuàng)建共享內(nèi)存：int shm_open(const char *name,int oflag,mode_t mode);name：表示posix IPC的名字；ofloag：表示標(biāo)志改备，O_CREAT：表示沒(méi)有的話控漠，創(chuàng)建該對(duì)象；
O_EXCL：如果O_CREAT指定悬钳，但是name不存在盐捷，就返回錯(cuò)誤；O_RDONLY：表示只讀默勾；O_RDWR：表示讀寫碉渡；O_TRUNC：表示如果存在就截?cái)啵籱ode：表示權(quán)限：S_IWUSR:表示用戶/屬主寫權(quán)限母剥；S_IRUSR：表示用戶/屬主讀權(quán)限滞诺；S_IR、WGRP：表示組成員寫權(quán)限环疼；S_IRGRP：表示組成員讀權(quán)限习霹；S_IWOTH：表示其他用戶寫權(quán)限；S_IROTH：表示其他用戶讀權(quán)限炫隶；函數(shù)的返回值-1表示出錯(cuò)淋叶；返回值為其他表示共享內(nèi)存描述符；
shmcreate.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = shm_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);
    ftruncate(fd,atoi(argv[2]));
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
}

刪除int shm_unlink(const char *name)伪阶；name：表示posix IPC名字煞檩；返回值：-1表示出錯(cuò)处嫌，0表示成功；
shmunlink.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    shm_unlink(argv[1]);
}

修改文件的大行谓俊：int fruncate(int fd, off_t lenght)锰霜，fd：表示文件描述符；length：表示文件大小桐早，如果原來(lái)的文件帶下比參數(shù)length大癣缅，超過(guò)的部分就會(huì)被刪除；返回值：0表示成功哄酝；-1：失斢汛妗；這個(gè)函數(shù)用戶設(shè)置共享內(nèi)存的大小陶衅，fruncate(fd,len);
fruncate.c:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = shm_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);
    ftruncate(fd,atoi(argv[2]));
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
}

獲取文件信息：int fstat(int fd,struct stat *buf)屡立，fd：表示文件描述符；buf：是一個(gè)結(jié)構(gòu)體搀军，里面的參數(shù)分別表示：st_mode：表示文件對(duì)應(yīng)的模式膨俐，文件，目錄等罩句；st_size：表示普通文件焚刺，對(duì)應(yīng)的文件字節(jié)數(shù)；st_atime：文件最后被訪問(wèn)的時(shí)間门烂；st_mtime：文件最后被修改訪問(wèn)的時(shí)間乳愉；st_ctime:文件狀態(tài)改變的時(shí)間；st_uid：文件所有者屯远；st_gid：文件所有者對(duì)應(yīng)的組蔓姚；st_blksize：文件內(nèi)容對(duì)應(yīng)的塊大小慨丐；st_blksize：文件內(nèi)容對(duì)應(yīng)的塊大衅缕辍；st_blocks：內(nèi)容對(duì)應(yīng)的塊數(shù)量房揭；st_ino：inode節(jié)點(diǎn)號(hào)备闲；st_dev：設(shè)備號(hào)碼；st_rdev：特殊設(shè)備號(hào)碼崩溪；st_nlink：文件的連接數(shù)；
?st_mode：S_IFREG：表示一般文件斩松；S_IFDIR：表示目錄伶唯；S_IFSOCK：表示socket文件；S_IFIFO：表示先進(jìn)先出惧盹；S_IFLINK：表示符號(hào)鏈接乳幸；S_IFCHR：表示字符設(shè)置瞪讼；可以使用這些宏定義來(lái)判斷文件的類型；S_ISLINK(st_mode)粹断，S_ISREG(st_mode)：判斷是否為一般文件符欠；S_ISDIR(st_mode)：判斷是否為目錄；S_ISCHR(st_mode)：判斷是否為字符文件瓶埋；S_ISBLK(st_mode)：判斷是否為先進(jìn)先出文件希柿；S_ISSOCK(st_mode)：判斷是否為socket；S_IFMT：文件類型的位遮罩养筒；S_IFBLK：區(qū)塊裝置曾撤；S_IUID：文件的(set user-id on execution)位；S_ISGID:文件的(set group-id on execution)晕粪；S_ISVTX：文件的sticky位挤悉；
?st_size：表示文件的大小巫湘；st_uid：表示屬主ID装悲；st_uid：屬主ID；st_guid：表示組ID尚氛；
?返回值：0表示成功诀诊；-1表示失敗怠褐；
暫時(shí)沒(méi)有代碼文件畏梆；
?建立內(nèi)存映射：void * mmap(void * start,size_t length, int prot,int flags, int fd, off_t offset)：start：映射區(qū)的開(kāi)始地址，參數(shù)如果設(shè)置成NULL奈懒，表示有系統(tǒng)設(shè)置映射區(qū)的起始地址奠涌，如果考慮系統(tǒng)的可移植性，必須設(shè)置成為NULL磷杏；lenght：表示映射區(qū)的長(zhǎng)度溜畅，單位是字節(jié)，但不足一頁(yè)按照一頁(yè)內(nèi)存進(jìn)行處理极祸；prot：內(nèi)存保護(hù)裝置 慈格；PROT_EXEC：表示頁(yè)內(nèi)容可以被執(zhí)行；PROT_READ：表示頁(yè)內(nèi)容可以被讀纫＝稹浴捆；PROT_WAITE：表示頁(yè)面內(nèi)容可以被寫入；PROT_NONE：表示頁(yè)面內(nèi)容不可以被訪問(wèn)稿械；但是不能夠與文件的打開(kāi)模式?jīng)_突选泻；flags：映射對(duì)象的類型，MAP_SHARED：表示變動(dòng)共享；MAP_PRIVATE：表示變動(dòng)私有页眯；MAP_ANON：匿名內(nèi)存映射梯捕；fd：文件描述符，不能使套接字和中斷的fd窝撵，-1表示匿名內(nèi)存映射傀顾；
off_toset：表示被映射對(duì)象內(nèi)容的起點(diǎn)；返回值：MAP_FAILED：表示失斅捣睢短曾；非MAP_FAILED：表示共享內(nèi)存地址；
mmapcreate.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    char str[] = "hello mmap\n";    
    lseek(fd,sizeof(str),SEEK_SET);
    char* end = "\0";
    write(fd,end,1);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,sizeof(str),PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    strcpy(buf,str);
    munmap(buf,sizeof(str));
    close(fd);
}

mmapcreate02.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_RDWR);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    printf("%s\n",buf);
    strcpy(buf,"this sdfdsfdsfdsfdsfdsfdsfdsfdsfdsf\n");
    munmap(buf,BUFSIZ);
    close(fd);
}

mmapcreate03.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    char str[] = "hello mmap\n";    
    lseek(fd,sizeof(str),SEEK_SET);
    char* end = "\0";
    write(fd,end,1);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,sizeof(str),PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    strcpy(buf,str);
    pause();
//  munmap(str,sizeof(str));
//  close(fd);
    //_exit(0);
}

mmapcreate04.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_WRITE|PROT_READ,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    if(fork()){
        strcpy(buf,argv[1]);    
    }else{
        printf("%s\n",buf);
    }
    munmap(buf,BUFSIZ);
    close(fd);
}

刪除內(nèi)存映射int munmap(void *start,size_t length)道批；start：映射內(nèi)存起始地址错英；length：表示內(nèi)存大小隆豹；返回值：0表示成功椭岩，-1表示失敗璃赡；需要注意的是關(guān)閉mmap中的文件描述符不能刪除內(nèi)存映射判哥；

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    char str[] = "hello mmap\n";    
    lseek(fd,sizeof(str),SEEK_SET);
    char* end = "\0";
    write(fd,end,1);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,sizeof(str),PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    strcpy(buf,str);
    munmap(buf,sizeof(str));//表示的含義就是刪除內(nèi)存映射
    close(fd);
}

同步操作：int msync(void * addr,size_t len,int flags)；addr：表示映射內(nèi)存起始地址碉考；len：表示內(nèi)存大兴啤；flags：表示同步參數(shù)侯谁，MX_ASYNC锌仅，調(diào)用會(huì)立即返回，不等到跟新的完成墙贱，MS_SYNC：表示同步热芹，調(diào)用會(huì)等到更新完成之后返回；MS_INVALIDATE：通知使用該共享區(qū)域的進(jìn)程惨撇，數(shù)據(jù)已經(jīng)改變伊脓；在共享內(nèi)容更改之后，是的文件的其他映射失效魁衙；返回值：0：表示成功报腔；-1表示失敗剖淀；和文件的fflush相似纯蛾；
?查看：man shm_overview；ls /dev/shm纵隔；注意的是msg_open默認(rèn)生成共享內(nèi)存的大小是0翻诉，需要ftuncate設(shè)置大蟹俊；

POSIX信號(hào)量

資料可以查看unv22e米丘，頭文件是semaphore.h需要鏈接的庫(kù)文件是pthread；信號(hào)量類似于停車場(chǎng)的電子牌糊啡，信號(hào)量可以分為二值信號(hào)量拄查，0和1；計(jì)數(shù)信號(hào)量0和n棚蓄；信號(hào)量適用于控制多進(jìn)程訪問(wèn)共享資源的堕扶；
?信號(hào)：P信號(hào)：0表示掛起進(jìn)程；>0時(shí)梭依，減1稍算；V信號(hào)：0表示恢復(fù)進(jìn)程；>0：表示加1役拴；信號(hào)的本質(zhì)是在任一時(shí)刻只能有一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)臨界區(qū)糊探；

命名信號(hào)量/基于文件

創(chuàng)建：sem_t *sem_open(const char *name, int oflag,mode_t mode, unsigned int value)；name：信號(hào)量IPC 名字河闰；oflag：O_CREAT：如果沒(méi)有這些對(duì)象就創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象科平；O_EXCL：如果O_CREAT指定，但是name不存在姜性，就返回錯(cuò)誤瞪慧；mode：表示權(quán)限位；value：信號(hào)量初始值部念；返回值：非SEM_FAILED：信號(hào)量的指針弃酌；SEM_FAILED：出錯(cuò)；
semopen.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <semaphore.h>

int main(int argc,char * argv[]){

    sem_t* sem = sem_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644,0);
    fork();
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        sleep(1);
        sem_wait(sem);
        printf("PID:%d,enter\n",getpid());
        printf("PID:%d,do something\n",getpid());
        printf("PID:%d,leave\n",getpid());
        sem_post(sem);
    }
}

打開(kāi)：sem_t *sem_open(const char *name,int oflag)儡炼；sem_t *sem_open(const char *name,int oflag)：name：信號(hào)量IPC名字妓湘；oflag：0；返回值：非SEM_FAILED：信號(hào)量的指針射赛；SEM_FAILED：出錯(cuò)多柑；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <semaphore.h>

int main(int argc,char * argv[]){

    sem_t* sem = sem_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644,0);
    fork();
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        sleep(1);
        sem_wait(sem);
        printf("PID:%d,enter\n",getpid());
        printf("PID:%d,do something\n",getpid());
        printf("PID:%d,leave\n",getpid());
        sem_post(sem);
    }
}

關(guān)閉：int sem_close(sem_t *sem)；sem：信號(hào)量的指針楣责；返回值：-1表示出錯(cuò)竣灌，0表示成功；

刪除int sem_unlink(const char *name)秆麸；name：表示信號(hào)量IPC的名字初嘹；返回值-1出錯(cuò)，0表示成功沮趣；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

無(wú)名信號(hào)量/基于內(nèi)存

初始化：int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value)屯烦；sem：表示信號(hào)量的指針；pshared：表示共享方式，0表示線程間共享驻龟，1表示進(jìn)程間共享温眉，但是需要共享內(nèi)存；value：信號(hào)量初始值翁狐；返回值：-1类溢，出錯(cuò)，-表示成功露懒；

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銷毀：int sem_destory(sem_t *sem)闯冷，sem：表示信號(hào)量的指針；返回值位1表示出錯(cuò)懈词，0表示成功又官；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

掛出：int sem_post(sem_t *sem)赃蛛；sem：信號(hào)量的指針；返回值：-1表示出錯(cuò)，0表示成功撼班；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

等待：int sem_wait(sem_t *sem)永淌；sem：表示信號(hào)量的指針粪般；返回值：-1表示出錯(cuò)察纯，0表示成功；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

嘗試等待：int sem_trywait(sem_t *sem)褐桌；sem：信號(hào)量的指針衰抑；返回值：-1表示出錯(cuò)，0表示成功荧嵌；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

獲取信號(hào)量的值：int sem_getvalue(sem_t *sem,int *sval)呛踊；sem：信號(hào)量的指針；sval：信號(hào)量的值啦撮；返回值：0表示成功谭网，-1表示出錯(cuò)；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

查看man sem_overview
?標(biāo)識(shí)/名字赃春，路徑名 /tmp.123
幾種方式的對(duì)比：
創(chuàng)建：文件：mqd_t mq_open(const char *name,int oflag,mode_t mode)愉择；消息隊(duì)列：mqd_t mqopen(const char *name,int oflag,mode_t mode,struct mq_arrt, *attr)共享內(nèi)存：int shm_open(const char *name,int oflag,mode_t)；信號(hào)量：sem_t *sem_open(const char *name,int oflag,mode_t mode,unsigned int value);
刪除：文件：int unlink(const char *name)织中；消息隊(duì)列：mqd_t mq_unlink(const char *name)锥涕；共享內(nèi)存：int shm_unlink(const char *name) 信號(hào)量：sem_t *sem_unlink(const char *name)；

System V PIC

system V消息隊(duì)列

需要包含的頭文件是sys/msg.h狭吼，需要自定義的結(jié)構(gòu)體msgbuf层坠，其中包含兩個(gè)選項(xiàng)：消息類型：必須是long，必須是結(jié)構(gòu)體的第一個(gè)變量刁笙，mtext：標(biāo)識(shí)消息數(shù)據(jù)破花，可以隨意定義谦趣；

相關(guān)函數(shù)

消息獲取：int msgget(key_t key, int msgflg)座每；key：IPC鍵前鹅，key_t ftok(char *path,int id)，path峭梳，id嫡纠；IPC_PRIVATE：通常用于親緣進(jìn)程；msgflg：IPC_CREAT：標(biāo)識(shí)創(chuàng)建延赌；IPC_CREAT | IPC_EXCL；權(quán)限：建議使用八進(jìn)制數(shù)字來(lái)進(jìn)行描述叉橱；返回值非負(fù)整數(shù)標(biāo)識(shí)消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)挫以，-1：標(biāo)識(shí)失敗窃祝；
msghget.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/msg.h>
struct msgbuf {
       long mtype;       /* message type, must be > 0 */
       char mtext[1];    /* message data */
   };

int main(){
    int id = msgget(IPC_PRIVATE,O_CREAT|O_RDWR|0644);
    if(-1 == id){
        perror("msgget error");
        return 1;
    }
    char str[] = "this is msg";
    struct msgbuf* buf = malloc(sizeof(str)+sizeof(long));
    buf->mtype= 10;
    strcpy(buf->mtext,str);
    if(fork()){
        msgsnd(id,buf,sizeof(str),0);
    }else{
        sleep(1);
        bzero(buf,sizeof(str)+sizeof(long));
        msgrcv(id,buf,sizeof(str),-11,0);
        printf("recv :%s",buf->mtext);
    }
    //msgctl(id,IPC_RMID,NULL);
}

消息發(fā)送：int msgsnd(int msgid,const void *msgptr,size_t msgsz,int msgflg)掐松；msgid：表示消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)；msgptr：表示消息結(jié)構(gòu)體粪小，是以一個(gè)長(zhǎng)整型成員變量開(kāi)始的結(jié)構(gòu)體大磺，

struct test_messsge{
          long mtype; //must > 0
          char mtext;// data;
};

msgsz：表示消息隊(duì)列長(zhǎng)度，但是不包括長(zhǎng)整型變量探膊；msgflg：用于控制函數(shù)的行為杠愧，0表示忽略；IPC_NOWAIT：表示如果消息隊(duì)列為空逞壁，就返回一個(gè)ENOMSG流济，并將控制權(quán)教會(huì)個(gè)調(diào)用函數(shù)的進(jìn)程。MSG_NOERROR：如果函數(shù)取得的消息長(zhǎng)度大于msgsz腌闯，將只返回msgsz的長(zhǎng)度绳瘟，剩下的部分就被丟棄了。MSG_EXCEPT：當(dāng)msgtyp > 0時(shí)姿骏，接受的類型不扥估m(xù)sgtype的第一條消息糖声；返回值：表示成功，-1表示失敺质荨蘸泻；
msgsnd.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>
#include <fcntl.h>
struct msgbuf{
    long mtype;
    char mtext[1];
};
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flag = 0;
    while((c = getopt(argc,argv,"n")) !=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flag=IPC_NOWAIT;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc - 3){
        printf("usage:%s [-n] <pathname> <message> <type>\n",argv[0]);
        return 1;
    }

    int id = msgget(ftok(argv[optind],1),O_WRONLY);
    if(-1 == id){
        perror("msgget error");
        return 1;
    }
    size_t msglen = strlen(argv[optind+1])+1;
    struct msgbuf* buf = malloc(sizeof(long)+msglen);
    buf->mtype = atoi(argv[optind+2]);
    strcpy(buf->mtext,argv[optind+1]);
    
    if(-1 == msgsnd(id,buf,msglen,flag)){
        perror("fcntl error");
        return 1;
    }
}

接收消息：int msgrcv(int msgid,void *msgptr，size_t msgsz嘲玫，long msgtype蟋恬，int msgflg)；msid：表示消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)趁冈；msgptr：消息結(jié)構(gòu)體歼争，以一個(gè)長(zhǎng)整型成員變量開(kāi)始的結(jié)構(gòu)體拜马；

struct   test_message{
            long   int   message_type;  // the data you which to transfer；
};

msgtype：標(biāo)識(shí)消息的接收類型沐绒，0標(biāo)識(shí)消息隊(duì)列中的第一個(gè)消息俩莽，大于0標(biāo)識(shí)獲取具有相同消息類型的第一個(gè)消息；小于0標(biāo)識(shí)獲取類型等于或者小于msgtype的絕對(duì)值的最小一個(gè)消息乔遮；msgflg：用于控制函數(shù)的行為扮超，0標(biāo)識(shí)忽略，IPC_NOWAIT：如果消息隊(duì)列為空則返回一個(gè)ENOMSG蹋肮，并將控制權(quán)返回給調(diào)用函數(shù)的進(jìn)程出刷；MSG_NOERROR，如果函數(shù)取得的消息隊(duì)列長(zhǎng)度大于msgsz坯辩，將只返回msgsz長(zhǎng)度的信息馁龟，剩下的部分機(jī)會(huì)被丟棄；MSG_EXCEPT：當(dāng)msgtype > 0 時(shí)漆魔，接受的類型不等于msgtype的第一個(gè)條消息坷檩；返回值：0標(biāo)識(shí)接收到的消息長(zhǎng)度，-1失敻穆铡矢炼；
msgrecv.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>
#include <fcntl.h>
struct msgbuf{
    long mtype;
    char mtext[1];
};
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flag = 0;
    while((c = getopt(argc,argv,"n")) !=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flag=IPC_NOWAIT;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc - 2){
        printf("usage:%s [-n] <pathname> <type>\n",argv[0]);
        return 1;
    }

    int id = msgget(ftok(argv[optind],1),O_RDONLY);

    if(-1 == id){
        perror("msgget error");
        return 1;
    }
    size_t msglen = BUFSIZ;
    struct msgbuf* buf = malloc(sizeof(long)+msglen);
    
    if(-1 == msgrcv(id,buf,msglen,atoi(argv[optind+1]),flag)){
        perror("fcntl error");
        return 1;
    }
    printf("read:%s",buf->mtext);
}

消息控制：int msgctl(int msgqid,int cmd,struct msgqid_ds *buf)；msgqid：消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)符阿纤；IPC_STAT：獲取當(dāng)前消息隊(duì)列控制信息句灌；IPC_SET：設(shè)置當(dāng)前消息隊(duì)列控制信息；IPC_RMID：刪除消息隊(duì)列欠拾；buf：消息隊(duì)列的模式結(jié)構(gòu)涯塔，msg_perm.mode：表示消息隊(duì)列讀寫模式；msg_qbytes：隊(duì)列最大大星迨础匕荸；msg_cbytes：當(dāng)前隊(duì)列的大小枷邪；msg_qnum：表示當(dāng)前隊(duì)列的消息數(shù)榛搔；返回值：0表示成功，-1表示失敹А践惑；
msgctl.c：標(biāo)識(shí)用于刪除消息

#include <stdio.h>
#include <sys/msg.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int i;
    for(i=1;i<argc;i++){
        msgctl(atoi(argv[i]),IPC_RMID,NULL);
    }
}

對(duì)于消息隊(duì)列的查看可以使用ipcs來(lái)進(jìn)行查看；

System V 共享內(nèi)存

資料查看unpv22e嘶卧，ch14尔觉，頭文件sys/shm.h

相關(guān)的函數(shù)

共享內(nèi)存的獲取：int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)芥吟；key：命名共享內(nèi)存IPC_PRIVATE侦铜，key_t ftok(const char *fname,int fd)专甩；fname：標(biāo)識(shí)已經(jīng)存在的文件路徑，id：表示子序號(hào)1--255钉稍；size：表示內(nèi)存容量涤躲，非0表示新建的共享內(nèi)存大小，0表示獲取共享內(nèi)存指定為0贡未；shmflg：IPC_CREAT：用于創(chuàng)建共享內(nèi)存种樱；IPC_CREAT | IPC_EXCL；權(quán)限：建議使用八進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示俊卤；返回值：非負(fù)整數(shù)嫩挤，表示共享內(nèi)存表示符，-1表示失斚小岂昭；
shmget.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/shm.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    if(-1 == key){
        perror("ftok err");
        return 1;
    }
    int shmid = shmget(key,atoi(argv[2]),IPC_CREAT|0644);
    if(-1 == shmid){
        perror("shmget err");
        return 1;
    }
    printf("shmid:%d\n",shmid);
    return 0;
}

共享內(nèi)存鏈接：void *shmat(int shmid,const void *shmaddr,int shmflg)；shmid：共享內(nèi)存標(biāo)識(shí)符哺哼；shmaddr：指定共享內(nèi)存連接到當(dāng)前及才能拿中的地址位置；通常設(shè)置為NULL叼风，表示讓系統(tǒng)來(lái)選擇共享內(nèi)存的地址取董，這點(diǎn)是出于兼容性考慮；shmflg：表示標(biāo)志位无宿，SHM_RDONLY茵汰，只讀，0表示讀寫孽鸡；返回值：非負(fù)整數(shù)表示共享內(nèi)存指針蹂午，-1表示失敗彬碱；
shmread.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    if(-1 == key){
        perror("ftok err");
        return 1;
    }
    int shmid = shmget(key,0,O_RDONLY);
    if(-1 == shmid){
        perror("shmget err");
        return 1;
    }
    void* buf = shmat(shmid,NULL,SHM_RDONLY);
    printf("%s\n",buf);
    shmdt(NULL);
    printf("shmid:%d\n",shmid);
    return 0;
}

共享內(nèi)存分離：int shmdt(const void *shmaddr)豆胸；shmaddr：表示共享內(nèi)存指針；返回值0表示成功巷疼，-1表示失斖砗；

:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

共享內(nèi)存控制：int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf)嚼沿；shmid：共享內(nèi)存標(biāo)識(shí)符估盘；cmd：IPC_STAT，獲取當(dāng)前共享內(nèi)存控制信息骡尽；IPC_SET：設(shè)置當(dāng)前共享內(nèi)存控制信息遣妥；IPC_RMID：刪除共享內(nèi)存；buf：共享內(nèi)存信息結(jié)構(gòu)：int shm_segsz攀细，表示共享內(nèi)存大小箫踩，shm_perm.mode：表示讀寫權(quán)限爱态；返回值：0表示成功，-1表示失敯嗵住肢藐；獲取共享內(nèi)存大小，shmctl(shmid,IPC_STAT,&buf)吱韭；buf.shm_segsz吆豹；刪除共享內(nèi)存：shmctl(shmid，IPC_RMID理盆，NULL)痘煤；
shmctl.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/shm.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    
    if(-1 == shmctl(atoi(argv[1]),IPC_RMID,NULL)){
        perror("shmctl err");
        return 1;
    }
}

共享內(nèi)存也可以使用ipcs進(jìn)行查看；

System V信號(hào)量

&38195;unpv22e猿规，ch11衷快；頭文件是：、sys/sem.h

相關(guān)函數(shù)

信號(hào)量的獲纫塘：int semget(key,nsems,semflg)蘸拔；key：表示命名信號(hào)量IPC_PRIVATE，key_t ftok(const char *fname,int fd)环葵；fname：已存在的文件路徑调窍；id：表示子序號(hào)，1--255张遭；nsems：信號(hào)量數(shù)目邓萨，0表示獲取信號(hào)量指定為0，非0新建的信號(hào)量數(shù)量菊卷；semflag：IPC_CREAT缔恳，信號(hào)量已經(jīng)存在不出錯(cuò)，IPC_CREAT | IPC_EXCL洁闰，信號(hào)量已存在出錯(cuò)歉甚，權(quán)限建議使用八進(jìn)制數(shù)字；返回值：非負(fù)整數(shù)扑眉，信號(hào)量標(biāo)識(shí)铃芦，-1表示失敗襟雷；
semcreate.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/sem.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    if(-1 == semget(key,1,IPC_CREAT|0644)){
        perror("semget err");
        return 1;
    }
}

信號(hào)量操作：int semop(int semid,struct sembuf *sops,size_t nsops)刃滓；semid：表示信號(hào)量標(biāo)識(shí)；sops：信號(hào)量結(jié)構(gòu)體耸弄，sem_num：信號(hào)量下標(biāo)咧虎，從0開(kāi)始，sem_flg：SEM_UNDO：表示在進(jìn)程結(jié)束時(shí)计呈，相應(yīng)的操作將會(huì)被取消砰诵，進(jìn)程沒(méi)有釋放該信號(hào)量而終止時(shí)操作系統(tǒng)釋放信號(hào)量征唬；0：表示的是默認(rèn)的選項(xiàng)；IPC_NOWAIT：表示非阻塞狀態(tài)茁彭；sem_op：-1表示P操作总寒，1：表示V發(fā)送操作；nsops：semops大欣矸巍摄闸；
race.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/sem.h>
#include <unistd.h>

void sem_p(int semid){
    struct sembuf buf;
    buf.sem_num = 0;
    buf.sem_op = -1;
    buf.sem_flg = 0;
    semop(semid,&buf,1);
}
void sem_v(int semid){
    struct sembuf buf;
    buf.sem_num = 0;
    buf.sem_op = 1;
    buf.sem_flg = 0;
    semop(semid,&buf,1);
}

union semun{
    int val;
};

int main(int argc,char * argv[]){
    int semid  = semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0644);
    union semun un = {1};
    if(-1 == semctl(semid,0,SETVAL,un)){
        perror("semctl err");
        return 1;
    }
    if(-1 == semid){
        perror("semget err");
        return 1;
    }

    fork();
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        sem_p(semid);
        printf("PID:%d,enter\n",getpid());
        sleep(1);
        printf("PID:%d,do something\n",getpid());
        printf("PID:%d,leave\n",getpid());
        sem_v(semid);
    }
}

信號(hào)量控制：int semctl(semid, nsem,cmd,...)；semid：信號(hào)量標(biāo)識(shí)妹萨；nsem：信號(hào)量下標(biāo)年枕；cmd：SETVAL，用于設(shè)置信號(hào)量的值乎完；GETVAL熏兄，獲取信號(hào)量的值；IPC_RMID树姨，表示刪除信號(hào)量的值摩桶；...:union semnum;
設(shè)置信號(hào)量的初始值semctl(smeid,信號(hào)量下標(biāo)，SETVAL帽揪，semnum)硝清；

union semun {
          int val;
          struct semid_ds *buf;
          unsigned   short  *arry;
};

刪除信號(hào)量：semctl(semid，信號(hào)量下標(biāo)台丛，IPC_RMID)耍缴；
semrmid.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/sem.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    int semid;
    if((semid = semget(key,0,O_RDWR))==-1){
        perror("semget err");
        return 1;
    }
    if(-1 == semctl(semid,0,IPC_RMID)){
        perror("semctl err");
        return 1;
    }
}

查看使用ipcs命令砾肺；
需要注意的幾點(diǎn)是：
1挽霉、ftok()首個(gè)參數(shù)必須是已存在的路徑名；
2变汪、使用XXget()創(chuàng)建時(shí)侠坎，必須是使用IPC_CREAT，而不是O_CREAT
3裙盾、讀寫非阻塞的操作必須是設(shè)置在open打開(kāi)的操作中实胸；
Posix：優(yōu)先級(jí)高的先出；
System V：當(dāng)mtype小于0時(shí)番官，小于mtype絕對(duì)值的消息中庐完，最小的先出；0最先進(jìn)入的先出徘熔；>0