进程间通信与ipcs使用7例

进程间通信(IPC, inter-process communication)实现进程间消息的传递，对于用户地址空间相互独立的两个进程而言，实现通信可以通过以下方式：

• 由内核层面分配内存，两进程共享该段内存
• 两进程读/写同一磁盘文件，通过文件内容实现通信

Linux提供了以下具体方法：

1. 管道(pipes)：一个进程可通过管道向另一个进程传递消息，不同机器上的进程可通过命名管道相互通信
2. 共享内存(shared memory)：进程可通过共享内存交换数据，一个进程负责创建共享内存，其他进程可以连接该块内存
3. 消息队列(message queue)：由队列结构管理的内存块，其中内存块中放置进程数据
4. 信号(semaphores)：在进程访问共享资源时，信号提供同步机制，其不负责传递其他信息

 

ipcs是Unix/Linux中的一个用于显示进程间通信信息的命令，其可列出进程间的共享内存、消息队列、信号信息，下面是ipcs的具体用法。

 

1.列出ipc列表

使用 -a 选项将列出所有ipc信息：

# ipcs -a

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0xc616cc44 1056800768 oracle    660        4096       0
0x0103f577 323158020  root      664        966        1
0x0000270f 325713925  root      666        1          2

------ Semaphore Arrays --------
key        semid      owner      perms      nsems
0x0103eefd 0          root      664        1
0x0103eefe 32769      root      664        1
0x4b0d4514 1094844418 oracle    660        204

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages
0x000005a4 32768      root       644        0            0

以上列出了进程间共享内存、信号和消息队列，注意每种 ipc 以 key 和 id 进行标识。-m选项单独列出共享内存信息，-s选项单独列出信号信息，-q选项单独列出消息队列信息。

 

2.显示ipc信息详情

使用 -i 选项可以显示某 id 的ipc信息详情，如以下显示shmid为65537的共享内存详情：

# ipcs -m -i 65537

Shared memory Segment shmid=65537
uid=1000    gid=100    cuid=1000    cgid=100
mode=01600    access_perms=0600
bytes=393216    lpid=3406    cpid=3400    nattch=2
att_time=Mon Apr  8 13:45:50 2013  
det_time=Mon Apr  8 13:45:50 2013  
change_time=Mon Apr  8 13:45:50 2013

 

3.查看ipc限制

内核对各种ipc有一些限制，例如最大的共享内存块数，每块共享内存最大/最小值，使用 -l 选项可显示这些限制：

# ipcs -m -l

------ Shared Memory Limits --------
max number of segments = 4096
max seg size (kbytes) = 67108864
max total shared memory (kbytes) = 17179869184
min seg size (bytes) = 1

直接使用 ipcs -l 可查看到对三种ipc的限制。

 

4.显示ipc创建者与拥有者详情

-c 选项可以显示ipc创建者和ipc拥有者的 userid、groupid：

# ipcs -m -c

------ Shared Memory Segment Creators/Owners --------
shmid      perms      cuid       cgid       uid        gid       
32768      777        root       root       root       root      
65537      600        lx         users      lx         users     
98306      600        lx         users      lx         users

 

5.显示最近访问ipc的进程pid

-p 选项可以显示哪些进程最近访问了某类ipc：

# ipcs -m -p

------ Shared Memory Creator/Last-op --------
shmid      owner      cpid       lpid      
32768      root       2951       2951      
65537      lx         3400       3406  

 

6.显示最近访问时间点

-t 选项显示对ipc最近的操作或连接时间点，对不同的ipc有不同的含义：

• 对于消息队列， -t 显示最近接收和发送时间点
• 对于共享内存，-t 显示最近开始访问和结束访问时间点
• 对于信号，-t 显示最近操作和信号变更时间点

# ipcs -s -t

------ Semaphore Operation/Change Times --------
semid    owner      last-op                    last-changed              
0        lx          Mon Apr  8 19:48:30 2013   Mon Apr  8 13:46:00 2013 

 

7.显示当前使用状态

使用 -u 选项可以显示ipc当前使用状况：

# ipcs -u

------ Shared Memory Status --------
segments allocated 19
pages allocated 1729
pages resident  845
pages swapped   0
Swap performance: 0 attempts     0 successes

------ Semaphore Status --------
used arrays = 1
allocated semaphores = 8

------ Messages: Status --------
allocated queues = 0
used headers = 0
used space = 0 bytes

 

Reference: 10 IPCS Command Examples (With IPC Introduction)