Linux共享記憶體與互斥鎖
Linux共享記憶體
共享記憶體是從系統的空閒記憶體池中分配,並希望訪問它的每個程序都能連線它。連線的過程稱為對映。對映後,每個程序都可通過訪問自己的記憶體而訪問共享記憶體區域,進而與其它程序進行通訊。
共享記憶體相關函式
- 開啟建立共享記憶體檔案
int shm_open(const char *name, int oflag, mode_t mode)
- 刪除共享記憶體
int shm_unlink(const char *name)
- 重置共享記憶體檔案大小
int ftruncate(int fd, off_t length)
- 建立(連線)共享記憶體對映
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
// addr:建立對映區的首地址,由Linux核心指定。使用是,直接傳遞NULL
// length:欲建立對映區的大小
// prot:對映區許可權PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE
// flags:標誌位引數(常用於設定更新物理區域,設定共享、建立匿名對映區)
MAP_SHARED:會將對映區所做的操作反映到物理裝置(磁碟上),無血緣關係的程序通訊
MAP_PRIVATE:對映區所做的修改不會反映到物理裝置
MAP_ANONYMOUS:匿名對映區
// fd:用來建立對映區的檔案描述符
// offset:對映檔案的偏移(4k的整數倍)
- 解除對映
int munmap(void *addr, size_t length)
程序間同步互斥鎖相關函式
- 初始化互斥鎖
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr)
- 釋放互斥鎖
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)
- 嘗試加鎖
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)
- 加鎖
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)
- 加鎖(存在時間限制)
int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespc *restrict abstime)
- 解鎖
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)
- 定義mutex鎖的屬性
pthread_mutexattr_t mattr
- 初始化一個mutex屬性物件
int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t *attr)
- 銷燬mutex屬性物件(非銷燬鎖)
int pthread_mutexattr_destory(pthread_mutexattr_t *attr)
- 修改mutex屬性
int pthread_mutexattr_setshared(pthread_mutexattr *attr, int pshared)
// pshared取值如下:
// 執行緒鎖:PTHREAD_PROCESS_PRIVATE(mutex的預設屬性為執行緒鎖,程序間私有)
// 程序鎖:PTHREAD_PROCESS_SHARED
共享記憶體測試程式
// test1.cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd = shm_open("/test-shm", O_CREAT|O_RDWR|O_EXCL, 0777);
if (fd < 0) {
fd = shm_open("/test-shm", O_RDWR, 0777);
printf("open ok\n");
if (fd < 0) {
printf("error open shm object\n");
return 0;
}
}
else {
printf("create ok\n");
ftruncate(fd, 1024);
}
char *ptr = (char *)mmap(NULL, 1024, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
close(fd);
strcpy(ptr, "write by t08");
return 0;
}
程式編譯:
gcc -lrt -o test1 test1.cpp
// test2.cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd = shm_open("/test-shm", O_RDWR, 0777);
if (fd < 0) {
printf("error open shm object\n");
return 0;
}
char *ptr = (char *)mmap(NULL, 1024, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
close(fd);
getchar();
printf("%s\n", ptr);
return 0;
}
程式編譯:
gcc -lrt -o test2 test2.cpp
程式執行:
./test1和./test2後,能看到相關結果