Операционная система UNIX

#include

#include

#include

char *shmat(int shmid, char *shmaddr, int shmflag);

Вызов shmat(2) возвращает адрес начала области в адресном пространстве процесса размером size, заданным предшествующем вызовом shmget(2). В этом адресном пространстве взаимодействующие процессы могут размещать требуемые структуры данных для обмена информацией. Правила получения этого адреса следующие:

1. Если аргумент shmaddr нулевой, то система самостоятельно выбирает адрес.

2. Если аргумент shmaddr отличен от нуля, значение возвращаемого адреса зависит от наличия флажка SHM_RND в аргументе shmflag:

 • Если флажок SHM_RND не установлен, система присоединяет разделяемую память к указанному shmaddr адресу.

 • Если флажок SHM_RND установлен, система присоединяет разделяемую память к адресу, полученному округлением в меньшую сторону shmaddr до некоторой определенной величины SHMLBA.

По умолчанию разделяемая память присоединяется с правами на чтение и запись. Эти права можно изменить, указав флажок SHM_RDONLY в аргументе shmflag.

Таким образом, несколько процессов могут отображать область разделяемой памяти в различные участки собственного виртуального адресного пространства, как это показано на рис. 3.20.

Рис. 3.20. Совместное использование разделяемой памяти

Окончив работу с разделяемой памятью, процесс отключает (detach) область вызовом shmdt(2):

#include

#include

#include

int shmdt(char *shmaddr);

При работе с разделяемой памятью необходимо синхронизировать выполнение взаимодействующих процессов: когда один из процессов записывает данные в разделяемую память, остальные процессы ожидают завершения операции. Обычно синхронизация обеспечивается с помощью семафоров, назначение и число которых определяется конкретным использованием разделяемой памяти.

Можно привести примерную схему обмена данными между двумя процессами (клиентом и сервером) с использованием разделяемой памяти. Для синхронизации процессов использована группа из двух семафоров. Первый семафор служит для блокирования доступа к разделяемой памяти, его разрешающий сигнал — 0, а 1 является запрещающим сигналом. Второй семафор служит для сигнализации серверу о том, что клиент начал работу. Необходимость применения второго семафора обусловлена следующими обстоятельствами: начальное состояние семафора, синхронизирующего работу с памятью, является открытым (0), и вызов сервером операции заблокирует обращение к памяти для клиента. Таким образом, сервер должен вызвать операцию mem_lock только после того, как разделяемую память заблокирует клиент. Назначение второго семафора заключается в уведомлении сервера, что клиент начал работу, заблокировал разделяемую память и начал записывать данные в эту область. Теперь, при вызове сервером операции mem_lock его выполнение будет приостановлено до освобождения памяти клиентом, который делает это после окончания записи строки "Здравствуй, Мир!".

shmem.h:

#define MAXBUFF 80

#define PERM 0666

/* Структура данных в разделяемой памяти */

typedef struct mem_msg {

 int segment;

 char buff[MAXBUFF];

} Message;

/* Ожидание начала выполнения клиента */

static struct sembuf proc_wait[1] = { 1, -1, 0 };

/* Уведомление сервера о том, что клиент начал работу */

static struct sembuf proc_start[1] = {

 1, 1, 0

};

/* Блокирование разделяемой памяти */

static struct sembuf mem_lock[2] = {

 0, 0, 0,

 0, 1, 0

};

/* Освобождение ресурса */

static struct sembuf mem_unlock[1] = {

 0, -1, 0

};

Сервер:

#include

#include

#include

#include

#include "shmem.h"

main {

 Message* msgptr;

 key_t key;

 int shmid, semid;

 /* Получим ключ, Один и тот же ключ можно использовать как

    для семафора, так и для разделяемой памяти */

 if ((key = ftok("server", 'A')) < 0) {

  printf("Невозможно получить ключ\n");

  exit(1);

 }

 /* Создадим область разделяемой памяти */

 if ((shmid = shmget(key, sizeof(Message),

  PERM | IPC_CREAT)) < 0) {

  printf("Невозможно создать область\n");

  exit(1);

 }