我可以从 Xenomai 实时任务访问非 RT 共享内存对象和互斥量吗？

Question

我正在编写一个具有多个多线程进程的稍微复杂的软件。因为其中一个我需要实时功能(基本上是为了稳健性)，所以我为 Xenomai 修补了我的目标内核，并使用 Xenomai 的 native 皮肤对其进行了编程。

现在我需要连接两个进程:一个运行实时任务，另一个运行简单的pthreads(后者编译时没有使用 Xenomai 的实时库/皮肤) .

我的问题是:我能以某种方式传达它们吗？例如，我是否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，我该如何安全地共享数据/交流数据？命名管道是我能想到的唯一方法...

Answer 1

我建议你使用Xenomai原生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。然而，我总是选择命名管道而不是消息队列。

共享内存和消息队列都可以用来在进程间交换信息。区别在于它们的使用方式。

共享内存正是您所想的那样:它是一个可以由多个进程读取和写入的存储区域。它不提供内在的同步；换句话说，由程序员来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高效的:读取和写入是相对较快的操作。

消息队列是一个单向管道:一个进程写入队列，另一个进程按写入顺序读取数据，直到出现数据结束条件。创建队列时，会设置消息大小(每条消息的字节数，通常相当小)和队列长度(待处理消息的最大数量)。访问比共享内存慢，因为每个读/写操作通常是一条消息。但是队列保证每个操作要么成功处理整个消息，要么在不改变队列的情况下失败。因此，写入者永远不会在仅写入部分消息后失败，而读取器要么检索到完整消息，要么什么也得不到。

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，收件人可以收到。共享内存更像是发布数据——有人将数据放在共享内存中，而读者(可能很多)必须使用同步，例如通过信号量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 - 当发生有趣的事情时，您的读取和写入将卡住和解冻应用程序。使用共享内存，可以更轻松地异步工作并偶尔检查一次新数据——但代价是代码要复杂得多。另外，您可以获得多对多的通信，但它又需要更多的工作。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。

一个小的区别是 fifos 在文件系统中是直接可见的，而共享内存区域需要特殊的工具，如 ipcs 来管理它们，以防你，例如，创建一个共享内存段，但您的应用程序死机并且不会自行清理(信号量和您可能需要与共享内存一起使用的许多其他同步机制也是如此)。

共享内存还可以让您更好地控制缓冲和资源使用 - 在操作系统允许的限制内，您可以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一切，因此您再次失去了一些灵 active ，但减轻了很多工作。

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，多对多的共享内存，更多的手动控制，但代价是更多的工作和更努力调试