C语言 我是否可以从 Xenomai 实时任务访问非 RT 共享内存对象和互斥体



我正在编写一个具有多个多线程进程的非常复杂的软件。由于在其中之一中我需要实时功能(基本上是为了健壮性),我为 Xenomai 修补了我的目标内核,并使用 Xenomai 的原生皮肤对其进行了编程。

现在我需要传达两个进程:一个运行实时任务,另一个运行简单的 pthreads(后者在没有 Xenomai 的实时库/皮肤的情况下编译)。

我的问题是:我可以以某种方式传达它们吗?例如,我可以创建一个共享内存对象(shm_open)并共享互斥体,即使其中一个在RT环境中?

  • 如果答案是肯定的,我应该在Xenomai中使用POSIX皮肤吗?
  • 如果答案是否定的,我如何安全地共享数据/通信数据?命名管道是我能想到的唯一方法......

我建议您使用Xenomai本机API来创建命名管道,例如rt_pipe_create()等。

您还可以使用一件事:消息队列。但是,我一直选择命名管道而不是消息队列。

共享内存和消息队列都可用于在进程之间交换信息。区别在于它们的使用方式。

共享内存正是您所想的:它是一个可以由多个进程读取和写入的存储区域。它不提供固有的同步;换句话说,程序员有责任确保一个进程不会破坏另一个进程的数据。但它在吞吐量方面是有效的:读取和写入是相对较快的操作。

消息队列是单向管道:一个进程写入队列,另一个进程按写入顺序读取数据,直到出现数据结束情况。创建队列时,将设置消息大小(每条消息的字节数,通常相当小)和队列长度(挂起消息的最大数量)。访问速度比共享内存慢,因为每个读/写操作通常是一条消息。但队列保证每个操作要么成功处理整个消息,要么在不更改队列的情况下失败。因此,作者在只写了部分消息后永远不会失败,读者要么检索完整的消息,要么什么都不写。

本质上,管道(无论是命名的还是匿名的)都像消息传递一样使用。有人向收件人发送一条信息,收件人可以接收它。共享内存更像是发布数据 - 有人将数据放在共享内存中,读取器(可能很多)必须使用同步,例如通过信号量来了解有新数据的事实,并且必须知道如何读取内存区域以查找信息。

使用管道,同步很简单,并且内置于管道机制本身中 - 当发生有趣的事情时,您的读取和解冻应用程序。使用共享内存,异步工作更容易,并且偶尔检查新数据 - 但代价是更复杂的代码。另外,您可以获得多对多通信,但还需要更多工作。此外,由于上述原因,调试基于管道的通信比调试共享内存更容易。

一个微小的区别是fifos直接在文件系统中可见,而共享内存区域需要特殊的工具(如ipcs)来管理它们,以防您创建共享内存段,但您的应用程序死亡并且不会自行清理(信号量和许多其他同步机制也是如此,您可能需要与共享内存一起使用)。

共享内存还使您可以更好地控制缓冲和资源使用 - 在操作系统允许的限制内,由您决定分配多少内存以及如何使用它。使用管道,操作系统会自动控制事物,因此您再次失去了一些灵活性,但可以减轻许多工作。

最重要的几点总结:用于一对一通信的管道,更少的编码和让操作系统处理事情,用于多对多的共享内存,更多的手动控制事物,但代价是更多的工作和更难的调试

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