Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg);

Первый параметр shm_id— идентификатор совместно используемой области памяти, возвращаемый функцией shmget.

Второй параметр shm_addr— адрес, по которому совместно используемая память присоединяется к текущему процессу. Почти всегда его следует задавать пустым указателем, что позволяет системе выбрать адрес для доступа к совместно используемой памяти.

Третий параметр shmflg— набор поразрядных флагов. Два возможных значения: SHM_RND, в сочетании с shm_addrуправляющее адресом, по которому присоединяется к процессу совместно используемая память, и SHM_RDONLY, которое делает присоединенную память доступной только для чтения. Очень редко возникает необходимость управлять адресом присоединения совместно используемой памяти. Как правило, следует позволить системе выбрать для вас адрес, поскольку в противном случае приложение станет в значительной степени аппаратно-зависимым.

Если вызов shmatзавершился успешно, он вернет указатель на первый байт совместно используемой памяти. В случае аварийного завершения возвращается -1.

Наличие доступа для чтения совместно используемой памяти и записи в нее зависит от владельца (создателя сегмента совместно используемой памяти), прав доступа и владельца текущего процесса. Права доступа к совместно используемой памяти подобны правам доступа к файлам.

Исключение из этого правила возникает, если выражение shmflg & SHM_RDONLYравно true. В этом случае в совместно используемую память нельзя писать, даже если права доступа предоставляют такую возможность.

Функция shmdtотсоединяет совместно используемую память от текущего процесса. Она принимает указатель на адрес, возвращенный функцией shmat. В случае успеха функция вернет 0, в случае ошибки - -1. Имейте в виду, что отсоединение совместно используемой памяти не уничтожает ее, а только делает эту память недоступной для текущего процесса.

Функции управления совместно используемой памятью (к счастью) гораздо проще аналогичных, но более сложных функций для семафоров:

int shmctl(int shm_id, int command, struct shmid_ds *buf);

У структуры типа shmid_dsесть, как минимум, следующие элементы:

struct shmid_ds {

uid_t shm_perm.uid;

uid_t shm_perm.gid;

mode_t shm_perm.mode;

}

Первый параметр shm_id— идентификатор, возвращаемый функцией shmget.

Второй параметр commandсодержит предпринимаемое действие. Он может принимать три значения, перечисленные в табл. 14.2.

Таблица 14.2

Третий параметр buf— указатель на структуру, содержащую режимы и права доступа для совместно используемой памяти.

В случае успеха возвращает 0, в случае ошибки — -1. В стандарте X/Open не описано, что произойдет, если вы попытаетесь удалить присоединенный к процессу сегмент совместно используемой памяти. Обычно присоединенный, но удаленный сегмент совместно используемой памяти продолжает функционировать до тех пор, пока не будет отсоединен от последнего процесса. Но поскольку это поведение не задано в стандарте, на него лучше не рассчитывать.

Выполните упражнение 14.2.

После знакомства с функциями совместно используемой памяти можно написать программу для их использования. В данном упражнении вы напишите пару программ: shm1.c и shm2.c. Первая (потребитель) создаст сегмент разделяемой памяти и затем отобразит любые данные, записанные в него. Вторая (поставщик) присоединит существующий сегмент совместно используемой памяти и позволит вам ввести данные в этот сегмент.

1. Сначала создайте общий заголовочный файл для описания совместно используемой памяти, которую вы хотите предоставить. Назовите его shm_com.h.

#define TEXT_SZ 2048

struct shared_use_st {

int written_by_you;

char some_text[TEXT_SZ];

};

В файле определена структура, которая будет применяться в обеих программах: потребителе и поставщике. Вы используете флаг written_by_youтипа intдля того, чтобы сообщить потребителю о том, что данные записаны в оставшуюся часть структуры, и произвольно решаете, что необходимо передать до 2 Кбайт текста.

2. Первая программа shm1.c — потребитель. После заголовочных файлов создается сегмент совместно используемой памяти (размер равен вашей структуре, описывающей совместно используемую память) с помощью вызова shmgetс заданным битом IPC_CREAT.

#include

#include

#include

#include

#include

#include "shm_com.h"

int main() {

int running = 1;

void *shared_memory = (void *)0;

struct shared_use_st *shared_stuff;

int shmid;

srand((unsigned int)getpid());

shmid = shmget((key_t)1234, sizeof(struct shared_use_st),

0666 | IPC_CREAT);

if (shmid == -1) {

fprintf(stderr, "shmget failed\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

3. Теперь вы делаете совместно используемую память доступной программе.

shared_memory = shmat(shmid, (void *)0, 0);

if (shared memory == (void *)-1) {

fprintf(stderr, "shmat failed\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

printf("Memory attached at %X\n", (int)shared_memory);

4. В следующем фрагменте программы сегмент shared_memoryприсваивается переменной shared_stuff, из которой затем выводится любой текст, содержащийся в some_text. Цикл продолжает выполняться до тех пор, пока не найдена строка endв элементе some_text. Вызов функции sleepзаставляет программу-потребителя оставаться в своей критической секции, что вынуждает поставщика ждать.

shared_stuff = (struct shared_use_st *)shared_memory;

shared_stuff->written_by_you = 0;

while (running) {

if (shared_stuff->written_by_you) {

printf("You wrote: %s", shared_stuff->some_text);

sleep(rand() % 4);

/* Заставляет другой процесс ждать нас! */

shared_stuff->written_by_you = 0;

if (strncmp(shared_stuff->some_text, "end", 3) == 0) {

running = 0;

}

}

}

5. В заключение совместно используемая память отсоединяется и удаляется.

if (shmdt(shared_memory) == -1) {

fprintf(stderr, "shmdt failed\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) == -1) {

fprintf(stderr, "shmctl(IPC_RMID) failed\n");