linux共享内存实验

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　　1.实验目的
　　通过编写共享内存实验，进一步了解使用共享内存的具体步骤，同时加深对共享内存的理解。在本实验中，采用信号量作为同步机制完善两个进程(“生产者”和“消费者”)之间的通信，其功能类似于4.6节中的实例。在实例中使用信号量同步机制。
　　2.实验内容
　　该实现要求利用共享内存实现文件的打开和读写操作。
　　3.实验步骤
　　(1)画出流程图。该实验流程图如图1所示。

　　图1 实验流程图
　　(2)编写代码。下面是共享内存缓冲区的数据结构的定义：
　　/* shm_com.h */
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#define SHM_BUFF_SZ 2048
　　struct shm_buff
　　{
　　int pid;
　　char buffer;
　　};
　　以下是“生产者”程序部分：
　　/* sem_com.h 和 sem_com.c 与4.4节示例中的同名程序相同 */
　　/* producer.c */
　　#include "shm_com.h"
　　#include "sem_com.h"
　　#include
　　int ignore_signal(void)
　　{ /* 忽略一些信号，以免非法退出程序 */
　　signal(SIGINT, SIG_IGN);
　　signal(SIGSTOP, SIG_IGN);
　　signal(SIGQUIT, SIG_IGN);
　　return 0;
　　}
　　int main()
　　{
　　void *shared_memory = NULL;
　　struct shm_buff *shm_buff_inst;
　　char buffer;
　　int shmid, semid;
　　/* 定义信号量，用于实现访问共享内存的进程间的互斥 */
　　ignore_signal(); /* 防止程序非正常退出 */
　　semid = semget(ftok(".", 'a'), 1, 0666|IPC_CREAT); /* 创建一个信号量 */
　　init_sem(semid);/* 初始值为1 */
　　/* 创建共享内存 */
　　shmid = shmget(ftok(".", 'b'), sizeof(struct shm_buff), 0666|IPC_CREAT);
　　if (shmid == -1)
　　{
　　perror("shmget failed");
　　del_sem(semid);
　　exit(1);
　　}
　　/* 将共享内存地址映射到当前进程地址空间 */
　　shared_memory = shmat(shmid, (void*)0, 0);
　　if (shared_memory == (void*)-1)
　　{
　　perror("shmat");
　　del_sem(semid);
　　exit(1);
　　}
　　printf("Memory attached at %X\n", (int)shared_memory);
　　/* 获得共享内存的映射地址 */
　　shm_buff_inst = (struct shared_use_st *)shared_memory;
　　do
　　{
　　sem_p(semid);
　　printf("Enter some text to the shared memory(enter 'quit' to exit):");
　　/* 向共享内存写入数据 */
　　if (fgets(shm_buff_inst->buffer, SHM_BUFF_SZ, stdin) == NULL)
　　{
　　perror("fgets");
　　sem_v(semid);
　　break;
　　}
　　shm_buff_inst->pid = getpid();
　　sem_v(semid);
　　} while(strncmp(shm_buff_inst->buffer, "quit", 4) != 0);
　　/* 删除信号量 */
　　del_sem(semid);
　　/* 删除共享内存到当前进程地址空间中的映射 */
　　if (shmdt(shared_memory) == 1)
　　{
　　perror("shmdt");
　　exit(1);
　　}
　　exit(0);
　　}
　　以下是“消费者”程序部分：
　　/* customer.c */
　　#include "shm_com.h"
　　#include "sem_com.h"
　　int main()
　　{
　　void *shared_memory = NULL;
　　struct shm_buff *shm_buff_inst;
　　int shmid, semid;
　　/* 获得信号量 */
　　semid = semget(ftok(".", 'a'), 1, 0666);
　　if (semid == -1)
　　{
　　perror("Producer is'nt exist");
　　exit(1);
　　}
　　/* 获得共享内存 */
　　shmid = shmget(ftok(".", 'b'), sizeof(struct shm_buff), 0666|IPC_CREAT);
　　if (shmid == -1)
　　{
　　perror("shmget");
　　exit(1);
　　}
　　/* 将共享内存地址映射到当前进程地址空间 */
　　shared_memory = shmat(shmid, (void*)0, 0);
　　if (shared_memory == (void*)-1)
　　{
　　perror("shmat");
　　exit(1);
　　}
　　printf("Memory attached at %X\n", (int)shared_memory);
　　/* 获得共享内存的映射地址 */
　　shm_buff_inst = (struct shm_buff *)shared_memory;
　　do
　　{
　　sem_p(semid); printf("Shared memory was written by process %d :%s",
　　shm_buff_inst->pid, shm_buff_inst->buffer);
　　if (strncmp(shm_buff_inst->buffer, "quit", 4) == 0)
　　{
　　break;
　　}
　　shm_buff_inst->pid = 0;
　　memset(shm_buff_inst->buffer, 0, SHM_BUFF_SZ);
　　sem_v(semid);
　　} while(1);
　　/* 删除共享内存到当前进程地址空间中的映射 */
　　if (shmdt(shared_memory) == -1)
　　{
　　perror("shmdt");
　　exit(1);
　　}
　　/* 删除共享内存 */
　　if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1)
　　{
　　perror("shmctl(IPC_RMID)");
　　exit(1);
　　}
　　exit(0);
　　}
　　4.实验结果
　　实验运行结果如下：
　　$./producer
　　Memory attached at B7F90000
　　Enter some text to the shared memory(enter 'quit' to exit):First message
　　Enter some text to the shared memory(enter 'quit' to exit):Second message
　　Enter some text to the shared memory(enter 'quit' to exit):quit
　　$./customer
　　Memory attached at B7FAF000
　　Shared memory was written by process 3815 :First message
　　Shared memory was written by process 3815 :Second message
　　Shared memory was written by process 3815 :quit