Тема: Обмін даними в ОС UNIX за допомогою черг повідомлень. Мета: Засвоїти принципи комунікації процесів через черги повідомлень. Загальні відомості 1.1. На попередніх лабораторних роботах ми познайомилися з механізмами, що забезпечують потокову передачу даних між процесами в операційній системі UNІX, а саме з pіp'ами іFІFO. Потокові механізми досить прості в реалізації і зручні для використання, але мають ряд істотних недоліків:         Операції читання і запису не аналізують вміст переданих даних. Процес, що прочитав 20 байт із потоку, не може сказати, чи були вони записані одним процесом чи декількома, чи записувалися вони за один раз чи було, наприклад, виконано 4 операцій запису по 5 байт.          Для передачі інформації від одного процесу до іншого потрібно, як мінімум, дві операції копіювання даних: перший раз - з адресного простору передавального процесу в системний буфер, друг раз - із системного буфера в адресний простір приймаючого процесу.         Процеси, що обмінюються інформацією, повинні одночасно існувати в обчислювальній системі. Не можна записати інформацію в потік за допомогою одного процесу, завершити його, а потім, через якийсь час, запустити інший процес і прочитати записану інформацію. 1.2. Зазначені вище недоліки потоків даних привели до розробки інших механізмів передачі інформації між процесами. Частина цих механізмів, що вперше з'явилися в UNІX System V і згодом перекочували практично в усі сучасні версії операційної системи UNІX, одержала загальну назву System V ІPC (ІPC - іnterprocess communіcatіons). У групу System V ІPC входять: черги повідомлень, пам'ять що розділяється і семафори. Ці засоби організації взаємодії процесів зв'язані не тільки спільністю походження, але і мають схожий інтерфейс для виконання подібних операцій, наприклад, для виділення і звільнення відповідного ресурсу в системі. 1.3. Усі засоби зв'язку з System V ІPC, як і вже розглянуті нами pіpe і FІFO, є засобами зв'язку з непрямою адресацією. Для організації взаємодії неспоріднених процесів за допомогою засобу зв'язку з непрямою адресацією необхідно, щоб цей засіб зв'язку мав ім'я. Відсутність імен у pіp'ів дозволяє процесам одержувати інформацію про розташування pіp'а в системі і його стані тільки через “родинні” зв'язки. Наявність асоційованого імені в FІFO - імені спеціалізованого файлу у файловій системі - дозволяє неспорідненим процесам одержувати цю інформацію через інтерфейс файлової системи. 1.4. Множину усіх можливих імен для об'єктів якого-небудь виду прийнято називати простором імен відповідного виду об'єктів. Для FІFO простором імен є множина усіх припустимих імен файлів у файловій системі. Для всіх об'єктів з System V ІPC таким простором імен є множина значень деякого цілочисельного типу даних - key_t - ключа. Причому програмісту не дозволено прямо присвоювати значення ключа, це значення задається через комбінацію імені файлу, що вже існує у файловій системі, і невеликого цілого числа - наприклад, номера екземпляра засобу зв'язку. 1.5. Такий хитрий спосіб одержання значення ключа зв'язаний із двома причинами:         Якщо дозволити програмістам самим присвоювати значення ключа для ідентифікації засобів зв'язку, то не виключено, що два програмісти випадково скористаються тим самим значенням, не підозрюючи про це. Тоді їхні процеси будуть несанкціонованого взаємодіяти через той самий засіб комунікації, що може привести до нестандартної поведінки цих процесів. Тому основним компонентом значення ключа є перетворене в числове значення повне ім'я деякого файлу, доступ до якого на читання дозволений процесу. Кожен програміст має можливість використовувати для цієї мети свій специфічний файл. Слід зазначити, що перетворення з текстового імені файлу в число ґрунтується на розташуванні зазначеного файлу на диску чи іншому фізичному носії. Тому для утворення ключа варто застосовувати файли, що не змінюють свого положення протягом часу організації взаємодії процесів.         Другий компонент значення ключа використо...