- •Министерство образования и науки Украины
- •1. Определение системам реального времени
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Срв
- •1.3. Классификация срв
- •1.4. Структура срв
- •Основные требования к срв и их особенности
- •1.4.1. Ос
- •1.4.2. Основные архитектурные решения ос
- •1.4.3. Основные концепции ос
- •Прерывания
- •Системные вызовы
- •Файловая система
- •Процессы
- •Нити (потоки)
- •Понятие ресурса
- •1.5. Аппаратные среды срв
- •1.5.1. Мультипрограммная среда
- •Состояния процесса (см. Рисунок 4.).
- •1.5.2. Симметричная мультипроцессорная среда (рис. 5)
- •1.5.3. Распределенная среда (рис. 6)
- •1.6. Конфигурации клиент-серверных систем (рис.7.)
- •1.7. Средства ввода-вывода срв
- •2.1. Версии qnx
- •2.2. Posix-совместимость
- •2.3. Архитектура микроядра qnx
- •2.3.1. Микроядро
- •2.3.2. Системные процессы
- •2.3.3. Системные и пользовательские процессы
- •2.3.4. Драйверы устройств
- •2.3.5. Межпроцессное взаимодействие
- •2.3.6. Сеть qnx
- •2.4. Файлы и файловая система
- •2.4.1. Типы файлов
- •2.4.2. Жесткие ссылки
- •2.4.3. Символические ссылки
- •2.4.4. Named Special Device — именованные специальные устройства
- •2.4.5. Именованные программные каналы (fifo) (Именованный канал)
- •2.5. Структура файловой системы qnx
- •2.6. Концепция прав доступа
- •3. Начало работы
- •3.1. Интерфейс командной строки
- •3.2. Консоль командной строки
- •3.3. Соглашения по работе с командной строкой
- •3.4. Знакомство с shell
- •3.5. Обращение к домашнему каталогу
- •3.6. Базовые команды
- •3.6.1. Изменение текущего каталога
- •3.6.2. Просмотр содержимого каталогов
- •Жесткая ссылка обозначает ся так же, как файл, на который она ссылается, счетчик ссылок при этом будет иметь значение больше 1.
- •3.6.3. Создание новых каталогов
- •3.6.4. Копирование файлов
- •3.6.5. Перемещение файлов
- •3.6.6. Удаление файлов
- •3.6.7. Удаление каталогов
- •3.6.8. Просмотр содержимого файлов
- •3.6.9. Конкатенация (слияние) и просмотр файлов
- •3.6.10. Получение оперативной помощи
- •4. Объектно-ориентированное программирование
- •4.1. Системы программирования
- •4.2. Создание приложения
- •4.3. Средства отладки программ
- •5. Архитектура ос qnx
- •5.1. Типы процессов
- •5.2. Механизмы микроядра
- •5.3. Диспетчеризация потоков
- •5.4. Администратор процессов
- •5.5. Управление памятью
- •5.6. Управление пространством путевых имен
- •5.7. Пространство путевых имен
- •5.7.1. Файловая система qnx
- •5.7.2. Виртуальные устройства
- •Устройство /dev/null
- •Устройство /dev/zero
- •Устройство /dev/full
- •Устройства генерирования случайных чисел
- •5.8. Программы, процессы, нити
- •5.9. Свойства процессно-нитиевой структуры прв
- •5.10. Программный интерфейс qnx
- •5.10.1. Системные вызовы и функции стандартных библиотек
- •5.10.2. Обработка ошибок
- •5.11. Формальные параметры функции main
- •5.12. Разграничение доступа к файлам
- •5.13. Функции базового ввода/вывода
- •5.13.1. Открытие файла
- •5.13.2. Дублирование дескриптора файла
- •5.13.3. Доступ к файлу
- •6. Функции управления файловой системой
- •6.1. Смена корневого каталога
- •6.2. Смена текущего каталога
- •6.3. Создание каталога
- •6.4. Удаление каталога
- •6.5. Создание жесткой связи
- •6.6. Создание символической связи
- •6.7. Чтение символической связи
- •6.8. Переименование файла
- •6.9. Удаление файла
- •7. Микроядро
- •7.1. Запуск процессов
- •7.2. Запуск процесса из shell
- •7.3. Программный запуск процессов
- •7.3.1. Функция system()
- •7.3.2. Функции семейства exec*()
- •7.3.3. Функции семейства spawn*()
- •7.3.4. Функция fork()
- •7.3.5. Функция vfork()
- •7.4. Организация взаимодействия между процессами
- •7.5. Создание и удаление каналов Создание канала.
- •Удаление канала
- •7.6. Установление и удаление соединений с каналом Установление соединения
- •Int ConnectAttach(uint32_t nd, pid_t pid, int chid, unsigned index, int flags);
- •Разрыв соединения
- •Int ConnectDetach(int coid);
- •7.7. Передача сообщений
- •7.7.1. Посылка сообщения
- •IntMsgSend(int coid, constvoid* smsg, int sbytes, void* rmsg, int rbytes);
- •7.7.2. Прием сообщения
- •Int MsgReceive(int chid, void *msg, int bytes, struct _msg_info *info);
- •7.7.3. Посылка ответа
- •Int MsgReply(int rcvid,int status,const void* msg, int size);
- •7.7.4. Сценарии ответов
- •7.7.5. Управление сообщениями
- •7.7.6. Управление приемом сообщений
- •7.7.7. Управление передачей ответа
- •Int MsgSendv(int coid, const iov_t* siov, //Массив iov сообщения int sparts, //Количество iov сообщения const iov_t* riov, //Массив iov ответа int rbytes); //Количество iov ответа
- •Int MsgReceivev(int chid, const iov_t* riov, //Массив iov буфера int sparts, //Количество iov буфера struct_msg_info* riov);
7.5. Создание и удаление каналов Создание канала.
Создание канала может быть осуществлено любой нитью процесса (например, main()). Для этого используется функция:
#include <sys/neutrino.h>
int ChannelCreate(unsigned flags);
Аргумент flags представляет собой набор флагов, установка которых определяет поведение канала по отношению к процессу при возникновении особых ситуаций, контролируемых ядром QNX. Значения флагов будет рассматриваться далее по мере необходимости. Пока будем использовать значения флагов по умолчанию, для чего следует положить flags равным 0.
В случае успеха функция возвращает ID созданного канала (chid). Если возникает ошибка, то возвращается ‑1 и в errno помещается код ошибки.
Удаление канала
Удаление канала выполняется нитью с помощью функции
#include <sys/neutrino.h>
int ChannelDesstroy(int chid);
В качестве аргумента chid выступает ID ранее созданного канала. В случае ошибки функция возвращает –1, а в errno помещается код ошибки. Если выполнение успешное, то возвращается произвольное значение отличное от – 1.
7.6. Установление и удаление соединений с каналом Установление соединения
Установление соединения с каналом выполняется нитью с помощью функции:
#include <sys/neutrino.h>
Int ConnectAttach(uint32_t nd, pid_t pid, int chid, unsigned index, int flags);
nd - ID узла в сети (nd=ND_LOCAL_NODE, если узел местный);
pid - ID процесса-сервера;
chid - ID канала сервера;
index - индекс управления значением ID соединения, возвращаемым функцией. Для формирования значения ID соединения по умолчанию - устанавливается равным 0:
flags - набор флагов, установка которых определяет поведение соединения по отношению к нитям процесса-клиента, пославших сообщение по данному соединению, при возникновении особых ситуаций, контролируемых ядром QNX.
Функция ConnectAttach() устанавливает соединение клиента с каналом chid, принадлежащим серверу pid на узле nd. Если узел местный, то nd присваивается значение системной константы ND_LOCAL_NODE. Если в качестве клиента и сервера выступает один и тот же процесс, то значение pid=0.
Если flags содержит системную константу _NTO_COF_CLOEXEC, то соединение будет удаляться, когда клиент вызывает функцию семейства exec*(), чтобы запустить новый процесс.
Функция возвращает значение системного ID соединения. Система возвращает первое доступное значение ID соединения, начинающееся со значения, установленного аргументом index.
Заметим, что при взаимодействии с системными администраторами ввода/вывода также создаются соединения. При этом ID таких соединений трактуются как дескрипторы файлов. Это может приводить к нежелательным последствиям, когда в качестве значения ID создаваемого соединения будет назначено значение, которое ассоциируется с файлом. Поэтому для гарантии создания соединения с требуемым каналом необходимо в index задавать значение _NTO_SIDE_CHANNEL. Это обеспечивает получение для соединения значения ID большего, чем значение ID любого существующего дескриптора файла. Если _NTO_SIDE_CHANNEL не используется, возможны следующие последствия:
Если дескриптор файла со значением 0 используется, а 1 не используется, то когда вызывается ConnectAttach() с установленным в index значением 0, то возвращается ID соединения, равный 1. Так как дескриптор файла 1 в системе используется как stdout, то при выполнении процессом, например, функции printf() символьная строка будет послана каналу, с которым установлено соединение. Подобные ситуации могут случаться и тогда, когда ID соединения принимают значения 0 (stdin) и 2 (stderr).
Дочерний процесс может наследовать дескрипторы файлов родителя. При этом соединение, созданное родителем без использования _NTO_SIDE_CHANNEL в index и _NTO_COF_CLOEXEC в аргументе flags, наследуется дочерним процессом как дескриптор файла (путем дублирования дескрипторов файлов родителя). В процессе дублирования соединения как дескриптора файла серверу посылается системное сообщение _IO_DUP (первые 2 байта этого сообщения есть 0x115), в то время как сервер такого сообщения не ожидает.
Соединения, принадлежащие клиенту, могут использоваться одновременно любой нитью клиента.
Если процесс создает параллельные соединения к тому же самому каналу, система ведет счетчик связей и разделяет ресурсы внутренних объектов ядра.