clnt_addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(clnt_addr.sun_path, "/tmp/clnt.XXXX");
mktemp(clnt_addr.sun_path);
caddrlen =
sizeof(clnt addr.sun_family) + strlen(clnt_addr.sun_path);
if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&clnt_addr,
caddrlen) < 0) {
printf("Ошибка связывания сокета\n");
exit(1);
}
/* Итак, отправляем сакраментальное приветствие */
msglen = strlen(msg);
if (sendto(sockfd, msg, msglen, 0,
(struct sockaddr*)&serv addr, saddrlen) != msglen) {
printf("Ошибка передачи сообщения\n");
exit(1);
}
/* Прочитаем эхо*/
if ((n = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUF, 0, NULL, 0)) < 0) {
printf("Ошибка получения сообщения\n");
exit(1);
}
/* И выведем его на экран */
printf("Эхо: %s\n", buf);
/* Уберем за собой */
close(sockfd);
unlink(clnt_addr.sun_path);
exit(0);
}
Сравнение различных систем межпроцессного взаимодействия
Заканчивая разговор о межпроцессном взаимодействии в UNIX, приведем сводную сравнительную таблицу рассмотренных систем.
| Каналы | FIFO | Сообщения | Разделяемая память | Сокеты (домен UNIX) |
| Пространство имен | — | Имя файла | Ключ | Ключ | Имя файла |
| Объект | Системный канал | Именованный канал | Очередь сообщений | Разделяемая область памяти | Коммуникационный узел |
| Создание объекта | pipe()
| mknod()
| msgget()
| shmget()
| socket()
|
| Связывание | pipe()
| open()
| msgget()
| shmat()
| bind() connect()
|
| Передача данных | read() write()
| read() write()
| msgrcv() msgsnd()
| Непосредственный доступ memcpy()
| read() write() recv() send() recvfrom() sendto()
|
| Уничтожение | close()
| close() unlink()
| msgctl()
| shmdt()
| close() unlink()
|
Если говорить о производительности IPC, то наиболее быстрым способом передачи данных между неродственными процессами является разделяемая память. Разделяемая память является частью адресного пространства для каждого из взаимодействующих процессов, поэтому чтение и запись в эту область неотличимы, например, от чтения и записи в область собственных данных процесса. Однако при использовании разделяемой памяти необходимо обеспечить синхронизацию процессов. При использовании семафоров, необходимо иметь в виду следующие обстоятельства:
□ Применение семафоров может увеличить число процессов в очереди на выполнение, поскольку несколько процессов, ожидающих разрешающего сигнала семафора, будут одновременно разбужены и переведены в очередь на выполнение.
□ Применение семафоров увеличивает число переключений контекста, что, в свою очередь, увеличивает нагрузку на систему.
□ В то же время, использование семафоров является наиболее стандартным (POSIX.1b), хотя и неэффективным способом обеспечения синхронизации.
Очереди сообщений предназначены для обмена короткими (обычно менее 1 Кбайт) структурами данных. Если объем данных превышает эту величину, использование сообщений может значительно увеличить число системных вызовов и уменьшить производительность операционной системы.
Интенсивность межпроцессного взаимодействия в системе можно определить с помощью команды sar -m. Вывод команды показывает число использования объектов IPC в секунду:
17:47:53 msg/s sema/s
17:47:58 0.20 20.00
17:48:03 0.60 12.20
17:48:08 2.20 10.40
17:48:13 0.80 25.10
17:48:18 0.00 15.60
Average 0.76 16.66
Заключение
В этой главе начато обсуждение внутренней архитектуры ядра UNIX, которое будет продолжено в следующих главах. Поскольку процессы являются движущей силой операционной системы, мы начали обсуждение именно с этого вопроса. Действительно, не считая нескольких системных процессов, являющихся частью ядра и выполняющих узкосистемные функции, основная работа операционной системы происходит по запросам и в контексте прикладных процессов.
В главе обсуждается, каким образом прикладной процесс взаимодействует с ядром операционной системы, как происходит справедливое распределение системных ресурсов между задачами, и тем самым обеспечивается многозадачность UNIX. Также рассматриваются принципы организации виртуальной памяти, когда каждый процесс имеет независимое адресное пространство, размер которого в ряде случаев значительно превышает объем оперативной памяти компьютера. Наконец, здесь представлены структуры данных ядра, связанные с управлением процессами и памятью.
