Механизмы межпроцессных взаимодействий в операционной системе Unix

Возникшие проблемы

Избыточный набор системных средств, предназначенных для обеспечения возможности взаимодействия и синхронизации процессов, которые не обязательно связаны отношением родства

IPC - Inter-Process Communication Facilities

с появлением UNIX System V Release 4.0 все эти средства были узаконены и вошли в фактический стандарт ОС UNIX современного образца

в разных вариантах системы средства IPC реализуются по-разному

эффективность реализации различается

усложняется разработка мобильных асинхронных программных комплексов

Пакет средств IPC

UNIX System V Release 3.0

средства, обеспечивающие возможность наличия общей памяти между процессами (сегменты разделяемой памяти - shared memory segments)

средства, обеспечивающие возможность синхронизации процессов при доступе с совместно используемым ресурсам, например, к разделяемой памяти (семафоры - semaphores)

средства, обеспечивающие возможность посылки процессом сообщений другому произвольному процессу (очереди сообщений - message queues)

Общие свойства всех трех механизмов:

для каждого механизма поддерживается общесистемная таблица, элементы которой описывают всех существующих в данный момент представителей механизма (конкретные сегменты, семафоры или очереди сообщений)

элемент таблицы содержит некоторый числовой ключ, который является выбранным пользователем именем представителя соответствующего механизма

процесс, желающий начать пользоваться одним из механизмов, обращается к системе с системным вызовом из семейства "get", ответным параметром является числовой дескриптор

ключ IPC_PRIVATE

ключ IPC_CREAT

защита доступа основывается на тех же принципах, что и защита доступа к файлам

Разделяемая память

shmget создает новый сегмент разделяемой памяти или находит существующий сегмент с тем же ключом

shmat подключает сегмент с указанным дескриптором к виртуальной памяти обращающегося процесса

shmdt отключает от виртуальной памяти ранее подключенный к ней сегмент с указанным виртуальным адресом начала

shmctl служит для управления параметрами, связанными с существующим сегментом

После подключения сегмента разделяемой памяти к виртуальной памяти процесса, он может обращаться к соответствующим элементам памяти с использованием обычных машинных команд чтения и записи