Linux下的进程间通信：共享存储(5)

发布时间：2019-05-08 16:31 所属栏目：117 来源：Marty Kalin

导读：它将分配 ByteSize 字节的内存，在该情况下，一般为大小适中的 512 字节。 memwriter 和 memreader 程序都只从共享内存中获取数据，而不是从备份文件。系统将负责共享内存和备份文件之间数据的同步。接着 memwrite

它将分配 ByteSize 字节的内存，在该情况下，一般为大小适中的 512 字节。memwriter 和 memreader 程序都只从共享内存中获取数据，而不是从备份文件。系统将负责共享内存和备份文件之间数据的同步。

接着 memwriter 调用 mmap 函数：

caddr_t memptr = mmap(NULL, /* let system pick where to put segment */
                  ByteSize, /* how many bytes */
                  PROT_READ | PROT_WRITE, /* access protections */
                  MAP_SHARED, /* mapping visible to other processes */
                  fd, /* file descriptor */
                  0); /* offset: start at 1st byte */

来获得共享内存的指针。（memreader 也做一次类似的调用。）指针类型 caddr_t 以 c 开头，它代表 calloc，而这是动态初始化分配的内存为 0 的一个系统函数。memwriter 通过库函数 strcpy（字符串复制）来获取后续写操作的 memptr。

到现在为止，memwriter 已经准备好进行写操作了，但首先它要创建一个信号量来确保共享内存的排斥性。假如 memwriter 正在执行写操作而同时 memreader 在执行读操作，则有可能出现竞争条件。假如调用 sem_open 成功了：

sem_t* semptr = sem_open(SemaphoreName, /* name */
                     O_CREAT, /* create the semaphore */
                     AccessPerms, /* protection perms */
                     0); /* initial value */

那么，接着写操作便可以执行。上面的 SemaphoreName（任意一个唯一的非空名称）用来在 memwriter 和 memreader 识别信号量。初始值 0 将会传递给信号量的创建者，在这个例子中指的是 memwriter 赋予它执行写操作的权利。

在写操作完成后，memwriter* 通过调用sem_post` 函数将信号量的值增加到 1：

if (sem_post(semptr) < 0) ..

增加信号了将释放互斥锁，使得 memreader 可以执行它的读操作。为了更好地测量，memwriter 也将从它自己的地址空间中取消映射，

munmap(memptr, ByteSize); /* unmap the storage *

这将使得 memwriter 不能进一步地访问共享内存。

示例 4. memreader 进程的源代码

/** Compilation: gcc -o memreader memreader.c -lrt -lpthread **/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>
#include <string.h>
#include "shmem.h"
 
void report_and_exit(const char* msg) {
  [perror][4](msg);
  [exit][5](-1);
}
 
int main() {
  int fd = shm_open(BackingFile, O_RDWR, AccessPerms);  /* empty to begin */
  if (fd < 0) report_and_exit("Can't get file descriptor...");
 
  /* get a pointer to memory */
  caddr_t memptr = mmap(NULL,       /* let system pick where to put segment */
            ByteSize,   /* how many bytes */
            PROT_READ | PROT_WRITE, /* access protections */
            MAP_SHARED, /* mapping visible to other processes */
            fd,         /* file descriptor */
            0);         /* offset: start at 1st byte */
  if ((caddr_t) -1 == memptr) report_and_exit("Can't access segment...");
 
  /* create a semaphore for mutual exclusion */
  sem_t* semptr = sem_open(SemaphoreName, /* name */
               O_CREAT,       /* create the semaphore */
               AccessPerms,   /* protection perms */
               0);            /* initial value */
  if (semptr == (void*) -1) report_and_exit("sem_open");
 
  /* use semaphore as a mutex (lock) by waiting for writer to increment it */
  if (!sem_wait(semptr)) { /* wait until semaphore != 0 */
    int i;
    for (i = 0; i < [strlen][6](MemContents); i++)
      write(STDOUT_FILENO, memptr + i, 1); /* one byte at a time */
    sem_post(semptr);
  }
 
  /* cleanup */
  munmap(memptr, ByteSize);
  close(fd);
  sem_close(semptr);
  unlink(BackingFile);
  return 0;
}

（编辑：ASP站长网）