XSI IPC总论

有三种IPC我们称作XSI IPC，即消息队列、信号量、共享存储器。它们之间有很多相似之处。

XSI IPC源自systemV的IPC功能，由于XSI IPC不使用文件系统的名字空间，而是构造了它们自己的名字空间，为此常常受到批评。（POSIX IPC 使用的是文件系统的名字空间，但我发现很多Linux发行版都不支持POSIX IPC，而systemV IPC却有广泛的支持，故我们只讨论systemV IPC）

标识符和键

每个内核中的IPC结构（消息队列、信号量、共享存储段）都用一个非负整数的标识符加以引用。与文件描述符不同，IPC标识符不是小整数。

标识符是IPC对象的内部名。（它是在同种IPC内部循环增长的整型数，即不同种类的IPC对象可能重名，但同种IPC对象不会重名）为使多个合作进程能在同一IPC对象上会合，需要提供一个外部名方案。为此使用键(key)，每个IPC对象都与一个键相关联，于是键就用作该对象的外部名。

键的数据类型是key_t，通常在头文件<sys/types.h>中被定义为长整型。

有以下几种方法使客户进程和服务器进程在同一IPC结构上会合：

1、服务器进程可以指定键IPC_PRIVATE创建一个新IPC结构，将返回的标识符存放在文件中，以便客户进程取用。（要读写文件，不好）

2、在一个公用头文件中定义一个客户进程和服务器进程都认可的键。（但此键可能已被占用）

3、客户进程和服务器进程认同一个路径名和项目ID(0—255)，接着调用函数ftok将这两个值变换为一个键。然后再方法2中使用此键。（这样可避免键名重复问题）

#include <sys/ipc.h>

key_t  ftok (const char*path,  int id) ;

ftok就是由一个路径名和项目ID产生一个键。

参数path必须引用一个现存文档。

权限结构

内核给每个IPC对象维护一个信息结构，该结构规定了权限和所有者。其内容跟内核给文件维护的信息类似。

#include <sys/ipc.h>

struct  ipc_perm {

      uid_t  uid ;

      gid_t  gid ;

      uid_t  cuid ;

      gid_t  cgid ;

      mode_t mode ;

      key_t  key ;

      ……….

} ;

在创建IPC结构时，对所有字段都赋初值。以后，可以调用msgctl、semctl或shmctl修改uid、gid和mode字段。

创建/打开IPC通道

创建/打开一个IPC对象的三个XXXget函数，第一个参数key是类型为key_t的键。返回一个整数标识符。

对于key值，应用程序有两种选择：

1、调用ftok，给它传递pathname和id

2、指定key为IPC_PRIVATE，这将保证会创建一个新的、唯一的IPC对象。

（注意：为访问一个现存IPC对象，绝不能指定IPC_PRIVATE作为键。因为这是一个特殊的键值，它总是用于创建一个新IPC对象）

三个XXXget函数的oflag参数，它指定IPC对象的读写权限位(ipc_perm结构的mode成员)，并选择是创建一个新的IPC对象还是访问一个已存在的IPC对象。

对IPC对象来说，IPC_CREAT和IPC_EXCL的组合跟open函数的O_CREAT和O_EXCL的组合类似。

若是创建IPC对象，则必须要指定IPC_CREAT标志。

若是打开IPC对象，则把此标志位置为NULL。

UNIX/Linux进程间通信IPC系列（一）总论