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函数ftok把一个已存在的路径名和一个整数标识得转换成一个key_t值,称为IPC键:
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
DESCRIPTION
The ftok function uses the identity of the file named by the given pathname (which must refer to an existing, accessible file) and the least significant 8 bits of proj_id (which must be nonzero) to generate a key_t type System V IPC key。
该函数把从pathname导出的信息与id的低序8位组合成一个整数IPC键。
使用时候需要注意两点:
一/产生不同的键值需要不同的pathname和不同的proj_id做参数,不同pathname和通过一个proj_id可能会产生同一个键值.
示例代码1:
18 #include <stdlib.h> 19 #include <stdio.h> 20 #include <unistd.h> 21 #include <stdlib.h> 22 #include <sys/stat.h> 23 #include <sys/types.h> 24 #include <sys/ipc.h> 25 /* 26 * === FUNCTION ====================================================================== 27 * Name: main 28 * Description: 29 * ===================================================================================== 30 */ 31 int 32 main ( int argc, char *argv[] ) 33 { 34 struct stat stat1; 35 36 if ( argc != 2 ) { 37 printf("need two arguments. "); 38 return EXIT_FAILURE; 39 } 40 41 stat(argv[1], &stat1); 42 printf("st_dev:%lx, st_innode:%lx, key:%x ", 43 (u_long)stat1.st_dev, (u_long)stat1.st_ino, ftok(argv[1],0x0957)); 44 45 return EXIT_SUCCESS; 46 } /* ---------- end of function main ---------- */
运行结果1:
root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# ./2 2.c st_dev:801, st_innode:18e02b2, key:570102b2 root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15#
结果分析:
ftok的典型实现调用stat函数,然后组合以下三个值:
1.pathname所在的文件系统的信息(stat结构的st_dev成员)
2.该文件在本文件系统内的索引节点号(stat结构的st_ino成员)
3. proj_id的低序8位(不能为0)
1.pathname所在的文件系统的信息(stat结构的st_dev成员)
2.该文件在本文件系统内的索引节点号(stat结构的st_ino成员)
3. proj_id的低序8位(不能为0)
从程序运行的结果可以看出,ftok调用返回的整数IPC键由proj_id的低序8位,st_dev成员的低序8位,st_info的低序16位组合而成。
因此:不能保证两个不同的路径名与同一个proj_id的组合产生不同的键,从实现原理上来看,不同pathname和同一个的proj_id的组合有产生相同键值的可能.
二/如果pathname指向的文件在程序运行期间有被删除和重新创建的操作,需要了解通过ftok前后两次操作得到的键值会发生变化.
分析:
a/根据上面所说键值产生原理,如果程序运行期间,有pathname文件的重新创建,则pathname指向文件的stat结构的st_ino必然会发生变化,因此会产生不同的键值.
b/因为ftok的实现存在这样的风险,即在访问同一共享内存的多个进程先后调用ftok函数的时间段中,如果 pathname指定的文件(或目录)被删除且重新创建,则文件系统会赋予这个同名文件(或目录)新的i节点信息,于是这些进程所调用的ftok虽然都能 正常返回,但得到的键值却并不能保证相同。由此可能造成的后果是,原本这些进程意图访问一个相同的共享内存对象,然而由于它们各自得到的键值不同,实际上 进程指向的共享内存不再一致;如果这些共享内存都得到创建,则在整个应用运行的过程中表面上不会报出任何错误,然而通过一个共享内存对象进行数据传输的目 的将无法实现。
依然运行以上的示例程序:
运行结果2:
首先用stat命令查看文件的innode节点,然后删除并重新创建文件,查看新创建文件的innnode节点。
root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# stat 1 文件:"1" 大小:5 块:8 IO 块:4096 普通文件 设备:801h/2049d Inode:26084019 硬链接:1 权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root) 最近访问:2014-09-09 17:57:25.268217896 +0800 最近更改:2014-09-09 17:57:25.268217896 +0800 最近改动:2014-09-09 17:57:25.296217898 +0800 创建时间:- root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# ./2 1 st_dev:801, st_innode:18e02b3, key:570102b3 root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# rm -rf 1 root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# touch 1 root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# stat 1 文件:"1" 大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件 设备:801h/2049d Inode:26084010 硬链接:1 权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root) 最近访问:2014-09-09 17:57:50.276218127 +0800 最近更改:2014-09-09 17:57:50.276218127 +0800 最近改动:2014-09-09 17:57:50.276218127 +0800 创建时间:- root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15# ./2 1 st_dev:801, st_innode:18e02aa, key:570102aa root@3me:/home/zfk/work/apue/chapter15#
运行结果可以看出,虽然文件名称都是 1,并未改变,但由于中间发生了文件删除并重新创建的操作,前后两次所得到的键值已经不再相同。
避免此类问题最根本的方法,就是采取措施保证pathname所指定的文件(或目录)在共享内存的使用期间不被删除,不要使用有可能被删除的文件;或者干脆直接指定键值,而不借助ftok来获取键值。