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隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，Linux作為一種免費(fèi)并開(kāi)源的操作系統(tǒng)已經(jīng)成為了企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的首選系統(tǒng)，而其中的共享內(nèi)存封裝技術(shù)也是眾所周知的一種非常優(yōu)秀的技術(shù)。
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共享內(nèi)存指的是給多個(gè)進(jìn)程提供的一塊操作內(nèi)存，它們可以通過(guò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的IPC(進(jìn)程間通信)機(jī)制進(jìn)行共享。而封裝技術(shù)則是由于系統(tǒng)底層進(jìn)行了一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，可以使得應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員可以非常方便地利用共享內(nèi)存機(jī)制，從而提高了應(yīng)用程序的效率和流暢度。
在Linux下，共享內(nèi)存的封裝技術(shù)主要由兩個(gè)部分組成：共享內(nèi)存單元(Segments)和共享內(nèi)存管理器(Shmget)。
在使用共享內(nèi)存時(shí)，用戶首先需要通過(guò)共享內(nèi)存單元來(lái)創(chuàng)建一段共享內(nèi)存空間，并將其映射到進(jìn)程虛擬地址空間中。這樣，其他進(jìn)程也就可以通過(guò)在共享內(nèi)存上進(jìn)行讀寫操作來(lái)共享這段內(nèi)存空間。
一般情況下，共享內(nèi)存單元是通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用shmget來(lái)進(jìn)行創(chuàng)建的。該系統(tǒng)調(diào)用需要傳入三個(gè)參數(shù)，分別是共享內(nèi)存唯一標(biāo)識(shí)符、請(qǐng)求創(chuàng)建的空間大小以及創(chuàng)建標(biāo)志。這樣可以創(chuàng)建出一個(gè)唯一的共享內(nèi)存ID和一塊對(duì)應(yīng)的內(nèi)存塊。
接下來(lái)，我們就需要通過(guò)映射技術(shù)將這個(gè)共享內(nèi)存分配到進(jìn)程空間中。這里有兩種映射技術(shù)：一種是通過(guò)共享內(nèi)存單元的地址進(jìn)行直接映射，另外一種則是通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用shmat來(lái)進(jìn)行間接映射。
無(wú)論哪一種映射方式，映射完成后，我們就可以通過(guò)普通讀寫指令來(lái)訪問(wèn)這段共享內(nèi)存。
當(dāng)然，在使用過(guò)程中，由于多個(gè)進(jìn)程都可以對(duì)一個(gè)共享內(nèi)存進(jìn)行訪問(wèn)，所以我們需要進(jìn)行有效的加鎖機(jī)制以避免出現(xiàn)各種問(wèn)題。其中最常用的方式就是使用系統(tǒng)調(diào)用semophore來(lái)進(jìn)行信號(hào)量控制。
通過(guò)使用這些Linux共享內(nèi)存封裝技術(shù)，我們可以避免數(shù)據(jù)復(fù)制、輪詢等各種開(kāi)銷，提高應(yīng)用程序的效率和性能。同時(shí)，我們還可以通過(guò)加鎖技術(shù)避免多進(jìn)程訪問(wèn)共享內(nèi)存時(shí)的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題，提高應(yīng)用程序的魯棒性。
共享內(nèi)存技術(shù)是一種非常優(yōu)秀的技術(shù)，而Linux系統(tǒng)中的共享內(nèi)存封裝技術(shù)更是為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員提供了極大的便利和效率。只要我們合理地進(jìn)行使用和管理，就可以在眾多的復(fù)雜應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高效操作無(wú)阻隔的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)目標(biāo)。
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linux進(jìn)程間通信問(wèn)題 我想用共享內(nèi)存的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)量控制一個(gè)不許并行的的函數(shù) 請(qǐng)問(wèn)下面我的代碼合理嗎
我想你的目的是有一段代碼 （即你標(biāo)的 /*……….只能單獨(dú)進(jìn)行的函數(shù)………*/）
在任意時(shí)刻最多只能有最多一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行，是吧。
首先，你的做法是錯(cuò)的…… 簡(jiǎn)單的說(shuō)，原因是由于
while( *shmaddr );
*shmaddr = 1;
這兩行代碼不是一個(gè)原子操作，從while判斷出 *shmaddr等于0 到 *shmaddr=1 之間，另外一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程可能也會(huì)得到 *shmaddr==0 的判斷，從而導(dǎo)致多個(gè)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入 /*……….只能單獨(dú)進(jìn)行的函數(shù)………*/
具體關(guān)于互斥的基本原理，以及你為什么錯(cuò)，可以找一本講操作系統(tǒng)原理 （關(guān)于進(jìn)程同步的內(nèi)容）去看。
所以，用 shared memory 來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步肯定是不行的，正確的做法是使用 semaphore, 具體可以參考 《unix 環(huán)境高級(jí)編程》中關(guān)于 semaphore (信號(hào)量）使用的章節(jié)。
看你好像完全搞混了。什么叫用共享內(nèi)存的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)量控制不能并行的代碼？
首先共享內(nèi)存和信號(hào)量都可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信，但是他們的作用或者說(shuō)使用的方向是有明顯的區(qū)別的：
1：共享內(nèi)存是創(chuàng)建一塊內(nèi)存區(qū)域，多個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)訪問(wèn)該區(qū)域，一般用于進(jìn)程間數(shù)據(jù)傳輸，效率比較明顯基運(yùn)兄。
2：信號(hào)量則完全不同，信號(hào)量主要是用來(lái)控制臨界資源的訪悄嫌問(wèn)，也就是你說(shuō)的不能并行的函數(shù)/代碼。
3：說(shuō)一下實(shí)現(xiàn)，共享內(nèi)存直接用API就可以了，信號(hào)量一般會(huì)進(jìn)行封裝，類似于對(duì)鏈表的操作進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的函數(shù)封裝一樣，下面給出信號(hào)量的使用實(shí)例代碼，可以參考：
sem_ctl.c文件內(nèi)容：
int init_sem(int sem_id,int init_value)
{
union semun sem_union;
sem_union.val = init_value;
if(semctl(sem_id,0,SETVAL,sem_union) == -1)
{
perror(“semctl”);
return -1;
}
return 0;
}
int del_sem(int sem_id)
{
union semun sem_union;
if(semctl(sem_id,0,IPC_RMID,sem_union) == -1)
{
perror(“delete semaphore”);
return -1;
}
return 0;
}
int sem_p(int sem_id)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
sem_b.sem_op = -1;
sem_b.sem_ = SEM_UNDO;
if(semop(sem_id,&sem_b,1) ==-1)
{
perror(“P operation”);
return -1;
}
return 0;
}
int sem_v(int sem_id)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
sem_b.sem_op = 1;
sem_b.sem_ = SEM_UNDO;
if(semop(sem_id,&sem_b,1) == -1)
{
perror(“V opration”);
return -1;
}
return 0;
}
sem_ctl.h文件內(nèi)容搏襲：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX 128
int count; //全局變量，即臨界資源
union semun{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
struct seminfo *__buf;
};
int init_sem(int sem_id,int init_value);
int del_sem(int sem_id);
int sem_p(int sem_id);
int sem_v(int sem_id);
在應(yīng)用程序中只要包含sem_ctl.h就可以使用信號(hào)量的p、v操作了，下面給出2個(gè)c程序同時(shí)操作該信號(hào)量的情況，類似于：
server.c文件內(nèi)容如下：
#include “util.h”
#include
int semid;
void sighandler(int signo)
{
del_sem(semid);
exit(0);
}
void server()
{
key_t key;
initcount();
if((key = ftok(“.”,’e’)) == -1)
{
perror(“ftok”);
exit(1);
}
if((semid = semget(key,1,0666|IPC_CREAT|IPC_EXCL)) == -1)
{
perror(“semget”);
exit(1);
}
printf(“the semid is :%d\n”,semid);
init_sem(semid, 0);
signal(SIGINT,sighandler);
signal(SIGUSR1,sighandler);
signal(SIGALRM,sighandler);
while(1)
{
sem_p(semid);
/* do something */
printf(“count =%d\n”,count++);
sem_v(semid);
sleep(2);
}
}
int main(void)
{
server();
}
client.c文件內(nèi)容如下：
#include “sem_ctl.h”
void custom()
{
int semid;
key_t key;
if((key = ftok(“.”,’e’)) == -1)
{
perror(“ftok”);
exit(1);
}
if((semid = semget(key,0,0)) == -1)
{
perror(“semget”);
exit(1);
}
printf(“the semid is :%d\n”,semid);
while(1)
{
sem_p(semid); //獲得信號(hào)量，同一時(shí)間只有一個(gè)進(jìn)程能獲得該信號(hào)量
/* do something */
printf(“count =%d\n”,count++);
sem_v(semid); //釋放信號(hào)量
sleep(2);
}
}
int main(void)
{
custom();
}
編譯好，運(yùn)行的時(shí)候先運(yùn)行server再運(yùn)行client。
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