今天主要学习了共享内存和信号量
在此之前,有个管道问题
ls | grep a
整句话的意思是将ls输出到管道的写端,而流通到另一端的读端,grep a则是从管道的读端读取相关数据,再做筛选
共享内存
int shmget(key_t key, size_t size, int flag);
key: 标识符的规则
size:共享存储段的字节数
flag:读写的权限 0666 | O_CREAT
返回值：成功返回共享存储的id，失败返回-1
shmat
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int flag);
shmid：共享存储的id
shmaddr：一般为0，表示连接到由内核选择的第一个可用地址上，否则，如果flag没有指定SHM_RND，则连接到addr所指定的地址上，如果flag为SHM_RND，则地址取整
flag：如前所述，一般为0
返回值：如果成功，返回共享存储段地址，出错返回-1
shmaddr为NULL，核心自动选择一个地址
shmaddr不为NULL且shmflg无SHM_RND标记，则以shmaddr为连接地址。
shmaddr不为NULL且shmflg设置了SHM_RND标记，则连接的地址会自动向下调整为SHMLBA的整数倍。公式：shmaddr - (shmaddr % SHMLBA)
shmflg=SHM_RDONLY，表示连接操作用来只读共享内存
shmdt
行为与shmat相反,取消共享内存映射
shmctl函数
功能：用于控制共享内存
原型
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
参数
shmid:由shmget返回的共享内存标识码
cmd:将要采取的动作（有三个可取值）
buf:指向一个保存着共享内存的模式状态和访问权限的数据结构
返回值：成功返回0；失败返回-1
共享内存的创建与操作
int shmid = shmget(0x159357, 4, 0666 | IPC_CREAT);
if (shmid < 0)
perror("shmget"); void *p = NULL;
p = shmat(shmid, NULL, 0);
(*(int *)p) = 0; shmdt(p);
信号量
信号量可以看成一个结构体,里面包含两个字段同数据.
1.可以使用的资源数据.当资源数用完,没有资源释放,再次访问资源内核将阻塞进程
2.被阻塞的进程队列.
struct semaphore
{
int value;
pointer_PCB queue;
}
信号量值含义
S>0：S表示可用资源的个数
S=0：表示无可用资源，无等待进程
S<0：|S|表示等待队列中进程个数
P原语
P(s)
{
s.value = s.value--;
if (s.value< 0)
{
该进程状态置为等待状状态
将该进程的PCB插入相应的等待队列s.queue末尾
}
}
V原语
V(s)
{
s.value = s.value++;
if (s.value< =0)
{
唤醒相应等待队列s.queue中等待的一个进程
改变其状态为就绪态
并将其插入就绪队列
}
}
semget函数
功能：用来创建和访问一个信号量集
原型
int semget(key_t key, int nsems, int semflg);
参数
key: 信号集的名字
nsems:信号集中信号量的个数
semflg: 由九个权限标志构成，它们的用法和创建文件时使用的mode模式标志是一样的
返回值：成功返回一个非负整数，即该信号集的标识码；失败返回-1
shmctl函数
功能：用于控制信号量集
原型
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);
参数
semid:由semget返回的信号集标识码
semnum:信号集中信号量的序号
cmd:将要采取的动作（有三个可取值）
最后一个参数根据命令不同而不同
返回值：成功返回0；失败返回-1
semop函数
功能：用来创建和访问一个信号量集
原型
int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);
参数
semid:是该信号量的标识码，也就是semget函数的返回值
sops:是个指向一个结构数值的指针
nsops:信号量的个数
返回值：成功返回0；失败返回-1
semop函数续
sembuf结构体：
struct sembuf {
short sem_num;
short sem_op;
short sem_flg;
};
sem_num是信号量的编号。
sem_op是信号量一次PV操作时加减的数值，一般只会用到两个值，一个是“-1”，也就是P操作，等待信号量变得可用；另一个是“+1”，也就是我们的V操作，发出信号量已经变得可用
sem_flag的两个取值是IPC_NOWAIT或SEM_UNDO,一般取0
封装好的信号操作函数
union semun {
int val; /* Value for SETVAL */
struct semid_ds *buf; /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
unsigned short *array; /* Array for GETALL, SETALL */
struct seminfo *__buf; /* Buffer for IPC_INFO
(Linux-specific) */
};
int semCreateOrGet(key_t key)
{
int semid = 0;
semid = semget(key, 1, 0666 | IPC_CREAT);
if (semid < 0)
ERR_EXIT("semget");
return semid;
}
int semSetValue(int semid, int val)
{
int ret = 0;
union semun su;
su.val = val;
ret = semctl(semid, 0, SETVAL, su);
return ret;
}
int semGetValue(int semid)
{
int ret = 0;
union semun su;
ret = semctl(semid, 0, GETVAL, su);
printf("目前资源数为%d\n", su.val);
return ret;
}
int sem_p(int semid)
{
int ret = 0;
struct sembuf sbuf = { 0, -1, 0 };
ret = semop(semid, &sbuf, 1);
return ret;
}
int sem_v(int semid)
{
int ret = 0;
struct sembuf sbuf = { 0, 1, 0 };
ret = semop(semid, &sbuf, 1);
return ret;
}