Уильям Стивенс - UNIX: взаимодействие процессов Страница 37

14  if (optind != argc – 1)

15   err_quit("usage: msgcreate [ –e ] <pathname>");

16  mqid = Msgget(Ftok(argv[optind], 0), oflag);

17  exit(0);

18 }

Программа msgsnd

Программа msgsnd приведена в листинге 6.3. Она помещает в очередь одно сообщение заданной длины и типа.

Мы создаем указатель на структуру msgbuf общего вида, а затем выделяем место под реальную структуру (буфер записи) соответствующего размера, вызвав calloc. Эта функция инициализирует буфер нулем.

//svmsg/msgsnd.c

1  #include "unpipc.h"

2  int

3  main(int argc, char **argv)

4  {

5   int mqid;

6   size_t len;

7   long type;

8   struct msgbuf *ptr;

9   if (argc != 4)

10   err_quit("usage: msgsnd <pathname> <#bytes> <type>");

11  len = atoi(argv[2]);

12  type = atoi(argv[3]);

13  mqid = Msgget(Ftok(argv[1], 0), MSG_W);

14  ptr = Calloc(sizeof(long) + len, sizeof(char));

15  ptr->mtype = type;

16  Msgsnd(mqid, ptr, len, 0);

17  exit(0);

18 }

Программа msgrcv

В листинге 6.4 приведен текст программы msgrcv, считывающей сообщение из очереди. В командной строке может быть указан параметр –n, отключающий блокировку, а параметр –t может быть использован для указания типа сообщения в функции msgrcv.

2 Не существует простого способа определить максимальный размер сообщения (об этом и других ограничениях мы поговорим в разделе 6.10), поэтому мы определим свою собственную константу.

//svmsg/msgrcv.c

1  #include "unpipc.h"

2  #define MAXMSG (8192 + sizeof(long))

3  int

4  main(int argc, char **argv)

5  {

6   int c, flag, mqid;

7   long type;

8   ssize_t n;

9   struct msgbuf *buff;

10  type = flag = 0;

11  while ((c = Getopt(argc, argv, "nt:")) != –1) {

12   switch (c) {

13   case 'n':

14    flag |= IPC_NOWAIT;

15    break;

16   case 't':

17    type = atol(optarg);

18    break;

19   }

20  }

21  if (optind != argc – 1)

22   err_quit("usage: msgrcv [ –n ] [ –t type ] <pathname>");

23  mqid = Msgget(Ftok(argv[optind], 0), MSG_R);

24  buff = Malloc(MAXMSG);

25  n = Msgrcv(mqid, buff, MAXMSG, type, flag);

26  printf("read %d bytes, type = %ld\n", n, buff->mtype);

27  exit(0);

28 }

Программа msgrmid

Для удаления очереди сообщений мы вызываем функцию msgctl с командой IPC_RMID, как показано в листинге 6.5.

//svmsg/msgrmid.c

1  #include "unpipc.h"

2  int

3  main(int argc, char **argv)

4  {

5   int mqid;

6   if (argc != 2)

7    err_quit("usage: msgrmid <pathname>");

8   mqid = Msgget(Ftok(argv[1], 0), 0);

9   Msgctl(mqid, IPC_RMID, NULL);

10  exit(0);

11 }

Примеры

Теперь воспользуемся четырьмя только что написанными программами. Создадим очередь и поместим в нее три сообщения:

solaris % msgcreate /tmp/no/such/file

ftok error for pathname "tmp/no/such/file" and id 0: No such file or directory

solaris % touch /trap/test1

solaris % msgcreate /tmp/test1

solaris % msgsnd /tmp/test1 1 100

solaris % msgsnd /tmp/test1 2 200

solaris % msgsnd /tmp/test1 3 300

solaris % ipcs –qo

IPC status from <running system> as of Sat Jan 10 11:25:45 1998

T ID  KEY        MODE       OWNER    GROUP  CBYTES QNUM

Message Queues:

q 100 0х0000113e –rw-r--r-- rstevens other1 6      3

Сначала мы пытаемся создать очередь, используя имя несуществующего файла. Пример показывает, что файл, указываемый в качестве аргумента ftok, обязательно должен существовать. Затем мы создаем файл /tmp/test1 и используем его имя при создании очереди сообщений. После этого в очередь помещаются три сообщения длиной 1, 2 и 3 байта со значениями типа 100, 200 и 300 (вспомните рис. 6.1). Программа ipcs показывает, что в очереди находятся 3 сообщения общим объемом 6 байт.

Теперь продемонстрируем использование аргумента type при вызове msgrcv для считывания сообщений в произвольном порядке:

solaris % msgrcv –t 200 /tmp/test1

read 2 bytes, type = 200

solaris % msgrcv –t -300 /tmp/test1

read 1 bytes, type = 100

solaris % msgrcv /tmp/test1

read 3 bytes, type = 300

solaris % msgrcv –n /tmp/test1

msgrcv error: No message of desired type

В первом примере запрашивается сообщение с типом 200, во втором примере — сообщение с наименьшим значением типа, не превышающим 300, а в третьем — первое сообщение в очереди. Последний запуск msgrcv иллюстрирует действие флага IPC_NOWAIT.

Что произойдет, если мы укажем положительное значение типа, а сообщений с таким типом в очереди не обнаружится?

solaris % ipcs –qo

IPC status from <running system> as of Sat Jan 10 11:37:01 1998

T ID  KEY        MODE       OWNER    GROUP  CBYTES QNUM

Message Queues:

q 100 0x0000113e –rw-r--r-- rstevens other1 0      0

solaris % msgsnd /tmp/test1 1 100

solaris % msgrcv –t 999 /temp/test1

^? нажали клавишу прерывания выполнения программы

solaris % msgrcv –n –t999/tmp/test1

msgrcv error: No message of desired type

solaris % grep desired /usr/include/sys/errno.h

#define ENOMSG 35 /* No message of desired type */

solaris % msgrmid /tmp/test1

Сначала мы вызываем ipcs, чтобы убедиться, что очередь пуста, а затем помещаем в нее сообщение длиной 1 байт с типом 100. Затем мы запрашиваем сообщение с типом 999, и программа блокируется (при вызове msgrcv), ожидая помещения в очередь сообщения с указанным типом. Мы прерываем ожидание нажатием клавиши. Затем мы запускаем программу с флагом –n, предотвращающим блокировку, и видим, что в этом случае возвращается ошибка с кодом ENOMSG. После этого мы удаляем очередь с помощью программы msgrmid. Мы могли бы удалить очередь и с помощью системной команды

solaris % ipcrm –q 100

в которой указывается идентификатор очереди, или с помощью той же команды в другом формате

solaris % ipcrm –Q 0x113e

где указывается ключ очереди сообщений.

Программа msgrcvid

Покажем теперь, что для получения доступа к очереди сообщений System V не обязательно вызывать msgget: все, что нужно, — это знать идентификатор очереди сообщений, который легко получить с помощью ipcs, и считать разрешения доступа для очереди. В листинге 6.6 приведен упрощенный вариант программы msgrcv из листинга 6.4.

Здесь мы уже не используем msgget. Вместо этого используется идентификатор очереди сообщений, являющийся обязательным аргументом командной строки.

//svmsg/msgrcvid.c

1  #include "unpipc.h"

2  #define MAXMSG (8192 + sizeof(long))

3  int

4  main(int argc, char **argv)

5  {

6   int mqid;

7   ssize_t n;

8   struct msgbuf *buff;

9   if (argc != 2)

10   err_quit("usage: msgrcvid <mqid>");

11  mqid = atoi(argv[1]);

12  buff = Maloc(MAXMSG);

13  n = Msgrcv(mqid, buff, MAXMSG, 0, 0);

14  printf("read %d bytes, type = %ld\n", n, buff->mtype);

15  exit(0);

16 }

Вот пример использования этой программы:

solaris % touch /tmp/testid

solaris % msgcreate /tmp/testid

solaris % msgsnd /tmp/testid4 400

solaris % ipcs –qo

IPC status from <running system> as of Wed Mar 25 09:48:28 1998

T ID  KEY        MODE       OWNER    GROUP  CBYTES QNUM

Message Queues:

q 150 0x0000118a –rw-r--r-- rstevens other1 4      1

solaris % msgrcvid 150

read 4 bytes, type = 400

Идентификатор очереди (150) мы узнали с помощью ipcs, его мы и предоставляем программе msgrcvid в качестве аргумента командной строки.

Этот же метод можно использовать для семафоров System V (упражнение 11.1) и разделяемой памяти System V (упражнение 14.1).

6.7. Пример программы клиент-сервер

Перепишем наш пример программы типа клиент-сервер из раздела 4.2 с использованием двух очередей сообщений. Одна из очередей предназначена для передачи сообщений от клиента серверу, а другая — в обратную сторону.

Заголовочный файл svmsg.h приведен в листинге 6.7. Мы подключаем наш стандартный заголовочный файл и определяем ключи для каждой из очередей сообщений.

//svmsgcliserv/svmsg.h