Linux IPC基础

简介

IPC 主要有消息队列、信号量和共享内存3种机制。和文件一样，IPC 在使用前必须先创建，使用 ipcs 命令可以查看当前系统正在使用的 IPC 工具:

由以上可以看出，一个 IPC 至少包含 key值、ID值、拥有者、权限和使用的大小等关键信息。如果需要手工删除某个 IPC 机制，可以使用 ipcrm 命令。

key 值和 ID 值

IPC 在实现时编写使用 key 值作为参数创建，如果在创建时使用相同的 key 值将得到同一个 IPC 对象的 ID，这样就保证了双方可以获取用于传递数据的 IPC 机制 ID 值。key 值为一个32位的整型数据。Linux 提供函数 ftok() 来创建 key 值。

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>

/* pathname 为文件路径名，第2个参数为 int 型变量 */
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

每个文件都有其自身的属性，可以通过 stat() 函数读取，在 ftok() 函数创建 key 值过程中使用了该文件属性的 st_dev 和 st_ino 。具体构成如下：

如果使用 ftok() 函数的参数是相同的，那么得到的 key 值是唯一的。所以说两个进程使用相同的参数创建同类 IPC 的话，就可以实现进程间的通信。

用以下程序来演示 key 值各位的组成：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int arg, key;
    struct stat buf;

    arg = atoi(argv[2]);

    key = ftok(argv[1], arg);

    printf("Key : %x \n\n", key);

    stat(argv[1], &buf);

    printf("argv[2] low 8  bits : %x \n", arg & 0x0ff);
    printf("st_dev  low 8  bits : %x \n", buf.st_dev & 0x0ff);
    printf("st_ino  low 16 bits : %x \n", buf.st_ino & 0x0ffff);

    return 0;
}

运行结果如下：

拥有者及权限

要访问任何一个 IPC 工具需要对该 IPC 工具拥有相应的权限，一个 IPC 工具所具有的 IPC 访问权限定义为 struct ipc_perm。其成员定义如下：

补充 stat 结构体：

struct stat {

        mode_t      st_mode;            // 文件对应的模式，文件，目录等

        ino_t       st_ino;             // inode 节点号

        dev_t       st_dev;             // 设备号码

        dev_t       st_rdev;            // 特殊设备号码

        nlink_t     st_nlink;           // 文件的连接数

        uid_t       st_uid;             // 文件所有者

        gid_t       st_gid;             // 文件所有者对应的组

        off_t       st_size;            // 普通文件，对应的文件字节数

        time_t      st_atime;           // 文件最后被访问的时间

        time_t      st_mtime;           // 文件内容最后被修改的时间

        time_t      st_ctime;           // 文件状态改变时间

        blksize_t       st_blksize;     // 文件内容对应的块大小

        blkcnt_t        st_blocks;      // 文件内容对应的块数量
};