
- •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);
7.7.4. Сценарии ответов
Использование MsgReply() достаточно прозрачно. Но за внешней простотой скрывается принципиальная возможность управления активностью клиента со стороны сервера. Во-первых, сервер совершенно не обязан посылать ответ клиенту как можно быстрее, и вообще никак не ограничен во времени с ответом клиенту. Поэтому сервер, при необходимости, может целенаправленно управлять временем нахождения клиента в REPLY-блокированном состоянии. При этом сервер может принимать и обрабатывать сообщения по тому же каналу от других клиентов (возможно, от других нитей того же процесса-клиента) и отсылать им ответы. Во‑вторых, ответ сервера может быть пустым и преследовать цель только разблокировать клиента, например, MsgReply(rcvid,EOK,NULL,0). Если серверу необходимо проинформировать клиента о проблемах, возникших при обработке сообщения, полученного от клиента, то в этом случае для посылки клиенту ответа более удобно воспользоваться специальной функцией:
#include <sys/neutrino.h>
int MsgError(int rcvid,int error);
rcvid - ссылка на нить клиента (пославшую сообщение), возвращаемая функцией MsgReceive(), когда сообщение получено сервером.
error - код ошибки, отсылаемый клиенту.
При вызове сервером этой функции, функция MsgSend*() на стороне клиента завершается, возвращая ‑1 и присваивая errno значение error. Никаких данных клиенту не пересылается. Значение error, равное коду ERESTART, заставляет клиента немедленно повторить вызов MsgSend*() (этот код нельзя использовать после вызова MsgWrite()).
Если возникает ошибка, то возвращается ‑1 и errno присваивается код ошибки. В случае успеха - значение отличное от ‑1.
7.7.5. Управление сообщениями
Функции MsgSend(), MsgReceive(), MsgReply() должны указывать буфер фиксированной длины для приема/передачи сообщения. Однако не всегда имеется возможность заранее знать предельную длину сообщений. Сервер, например, может не знать, какие по длине сообщения ему придется принимать от клиентов, а также какие по длине ответы будут формироваться в результате обработки принятых сообщений. В таких случаях серверу может потребоваться осуществлять прием/передачу сообщений и ответов по частям, используя при приеме сообщения наряду с функцией MsgReceive() еще и вызовы функции MsgRead(), а при посылке ответа - вызовы функции MsgWrite(), прежде чем будет выполнена функция MsgReply().
7.7.6. Управление приемом сообщений
Если сервер не располагает буфером, способным всегда целиком разместить поступающие сообщения, то он должен действовать осторожно, а именно - предварительно выяснять длину посланного клиентом сообщения. Такую информацию функция MsgReceive() предоставляет серверу посредством аргумента info.
Аргумент info является структурой _msg_info:
struct _msg_info{
int nd;//ID принимающего узла
int srcnd; //ID передающего узла
pid_t pid; //ID клиента
int32_t chid; //ID канала
int32_t scoid; //внутренний системный ID, используемый ядром
int32_t coid; //ID соединения
int32_t msglen; //количество принятых сервером байтов сообщения
int32_t tid; //ID нити, пославшей сообщение
int16_t priority; //приоритет нити, пославшей сообщение
int16_t flags; //дополнительные информационные флаги
int32_t srcmsglen; /*длина посланного сообщения в байтах (это поле актуально, если при выполнении функции ChennelCreat() при создании канала был установлен флаг _NTO_CHF_SENDER_LEN)*/
}
Чтобы выяснить, целиком ли принято посланное клиентом сообщение, серверу достаточно проанализировать значения полей msglen и srcmsglen аргумента info. Если то msglen < srcmsglen, то сервер принял только часть посланного сообщения, которая уместилась в буфере сервера. Остальная часть осталась в буфере клиента. Используя функцию MsgRead() сервер имеет возможность по частям дополучить сообщение.
Функция MsgRead() имеет прототип:
#include <sys/neutrino.h>
int MsgRead(int rcvid,void* msg,int bytes,int offset);
Аргументы функции:
rcvid - ссылка на нить клиента (пославшую сообщение), возвращаемая функцией MsgReceive(),
msg - буфер сервера для приема читаемой части сообщения,
bytes - длина читаемой сервером части сообщения,
offset - смещение относительно начала сообщения в буфере клиента.
Выполнение сервером функции MsgRead() оставляет соответствующую нить клиента в REPLY‑блокированном состоянии. Поэтому сервер может многократно выполнять эту функцию для получения всего посланного нитью сообщения по частям, выделяя, например, динамически буферы или сразу обрабатывая принятую часть сообщения. Когда прием и обработка сообщения полностью завершается, сервер, как и прежде, должен выполнить функцию MsgReply() для вывода нити клиента из REPLY‑блокированного состояния.