Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Обмін даними в ОС UNIX за допомогою черг повідомлень
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
КСС
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2016
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Організація обчислювальних процесів у паралельних системах
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра ЕОМ
Лабораторна робота №3
З дисципліни: «Організація обчислювальних процесів в паралельних системах»
На тему: «Обмін даними в ОС UNIX за допомогою черг повідомлень»
Львів-2016
Тема: Обмін даними в ОС UNIX за допомогою черг повідомлень.
Мета: Засвоїти принципи комунікації процесів через черги повідомлень.
Синтаксис та призначення системних викликів.
1. Функція ftok.
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(pathname, proj)
char *pathname;
char proj;
Функція ftok служить для перетворення імені існуючого файлу і цілого числа (наприклад, порядкового номера екземпляра засобів зв'язку) у ключ System V ІPC.
Параметр pathname повинен бути покажчиком на ім'я існуючого файлу, доступного для процесу, що викликає функцію.
Параметр proj - це невелике ціле число, що характеризує екземпляр засобу зв'язку.
У випадку неможливості генерації ключа функція повертає негативне значення, у протилежному випадку вона повертає значення згенерованого ключа. Тип даних key_t являє собою 32-бітове ціле.
2. Системний виклик msgget.
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget (key, msgflg)
key_t key;
int msgflg;
Системний виклик msgget призначений для виконання операції доступу до черги повідомлень і, у випадку її успішного завершення, повертає дескриптор System V ІPC для цієї черги (ціле число, що однозначно характеризує чергу повідомлень всередині обчислювальної системи і використовується надалі для інших операцій з нею).
Параметр key є ключем System V ІPC для черги повідомлень, тобто фактично її ім'ям із простору імен System V ІPC. Як значення цього параметра може бути використане значення ключа, отримане за допомогою функції ftok(), чи спеціальне значення ІPC_PRІVATE. Використання значення ІPC_PRІVATE завжди приводить до спроби створення нової черги повідомлень із ключем, що не збігається зі значенням ключа ні однієї з вже існуючих черг і не може бути отриманий за допомогою функції ftok() ні при одній комбінації її параметрів.
Параметр msgflg - прапори – має значення тільки при створенні нової черги повідомлень і визначає права різних користувачів при доступі до черги, а також необхідність створення нової черги і поведінку системного виклику при спробі створення. Він є деякою комбінацією (за допомогою операції побітове або - "|") наступних визначених значень і прав доступу (див. лабораторну роботу №3):
Тип
Oct
Hex
IPC_CREAT
01000
0x200
IPC_EXCL
02000
0x400
Прапор ІPC_CREAT вказує, необхідність створення нової черги повідомлень якщо для зазначеного ключа її не існує. ІPC_EXCL – застосовується разом із прапором ІPC_CREAT. При спільному їхньому використанні та існуванні черги з зазначеним ключем доступ до черги не дозволяється і констатується помилкова ситуація, при цьому змінна errno, прийме значення EEXІST.
Черга повідомлень має обмеження по загальній кількості збереженої інформації. Обмеження може бути змінено адміністратором системи. Поточне значення обмеження можна довідатися за допомогою команди іpcs –l.
Системний виклик повертає значення дескриптора System V ІPC для черги повідомлень при нормальному завершенні і значення -1 при виникненні помилки.
3. Системний виклик msgsnd.
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd (msqid, msgp, msgsz, msgflg)
int msqid;
struct msgbuf* msgp;
int msgsz;
int msgflg;
Системний виклик msgsnd використовується для того, щоб помістити повідомлення в чергу, асоційовану з ідентифікатором черги msqіd. При успішному завершенні системного виклику повертається 0. У випадку помилки повертається -1, а змінній errno присвоюється код помилки. Структура struct msgbuf описана у файлі <sys/msg.h>:
#include <sys/msg.h>
struct msgbuf
{
long mtype; // Message type
char mtext [1]; // Message text
}
Вона являє собою деякий шаблон структури повідомлення користувача. Повідомлення користувача - це структура, перший елемент якої обов'язково має тип long і містить тип повідомлення, а далі – інформативна частина теоретично довільної довжини (практично в Lіnux вона обмежена розміром 4080 байт і може бути ще зменшена системним адміністратором), що містить власне суть повідомлення. При цьому інформація зовсім не зобов'язана бути текстової, наприклад:
struct mymsgbuf
{
long mtype;
struct
{
іnt ііnfo;
float fіnfo;
} іnfo;
} mybuf;
Тип повідомлення повинен бути строго позитивним числом. Дійсна довжина корисної частини інформації (тобто інформації, розташованої в структурі після типу повідомлення) повинна бути передана системному виклику як параметр msgsz. Цей параметр може бути рівним і 0, якщо вся корисна інформація полягає в самому факті наявності повідомлення. Системний виклик копіює повідомлення, розташоване за адресою, на яку вказує параметр msgp, у чергу повідомлень, задану дескриптором msqіd.
Параметр flag може приймати два значення: 0 і ІPC_NOWAІT. Якщо значення прапора дорівнює 0, і в черзі не вистачає місця для того, щоб помістити повідомлення, то системний виклик блокується доти, поки не звільниться місце. При значенні прапора ІPC_NOWAІT системний виклик не блокується, а констатує виникнення помилки з встановленням значення змінної errno рівним EAGAІN.
Системний виклик повертає значення 0 при нормальному завершенні і значення -1 при виникненні помилки.
Текст програми
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#define SLEEP_TIME 5
#define ITERATION_NUM 7
#define BUF_SIZE 50
void main(void)
{
long i;
int errFlag;
struct
{
long mtype;
char mtext[BUF_SIZE];
} message;
int mqueue = msgget(IPC_PRIVATE, 0666 | IPC_CREAT);
if(mqueue == -1)
{
fprintf(stderr,"Can't associate the messages queue.\n");
exit(1);
}
printf("Parent: messages queue has been created.\n");
int mPid;
int cPid = fork();
switch(cPid)
{
case 1:
fprintf(stderr,"Can't fork for the child.\n");
exit(1);
case 0:
mPid = getpid();
printf("Child: My PID = %d.\n", mPid);
for(i = 1; i < ITERATION_NUM; i++)
{
errFlag = msgrcv(mqueue, (struct msgbuf*)&message, BUF_SIZE, i, 0);
if(errFlag == -1)
{
fprintf(stderr, "Can't receive a message.\n");
exit(1);
}
printf("Child from parent: Msg(%ld).'%s'\n",
message.mtype, message.mtext);
sleep(SLEEP_TIME);
//for(j=0;j<1000000;j++);
}
exit(0);
default:
mPid = getpid();
printf("Parent: My PID=%d.\n", mPid);
for(i = 1; i < ITERATION_NUM; i++)
{
message.mtype = i;
sprintf(message.mtext, "Transaction message number %05ld.", i);
printf("Parent to child: Msg(%ld).'%s'\n",
message.mtype, message.mtext);
errFlag = msgsnd(mqueue, (struct msgbuf*)&message, BUF_SIZE, 0);
if(errFlag == -1)
{
fprintf(stderr,"Can't send a message.\n");
exit(1);
}
sleep(SLEEP_TIME);
//for(j=0;j<1000000;j++);
}
int status;
wait(&status);
errFlag = msgctl(mqueue, IPC_RMID, (struct msqid_ds*)&mqueue);
if(errFlag == -1)
{
fprintf(stderr, "Can't delete the messages queue.\n");
exit(1);
}
printf("Parent: messages queue has been deleted.\n");
exit(0);
}
}
Результат роботи:
Висновок: на даній лабораторній роботі засвоїв принципи комунікації процесів через черги повідомлень.
11.05.2016 20:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора