下载文档原格式
linux下C语言编程4-使用共享内存实现进程间通信共享内存的函数有以下几个：（1）int shmget(key_t key, int size, int shmflg)，开辟或使用一块共享内存。
（2）void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)，将参数shmid所指向的共享内存与当前进程连接。
当使用某共享内存时，需要先使用shmat，达成连接。
（3）int shmdt(const void *shmaddr)，将先前用shmat连接的共享内存与当前进程解除连接。
参数shmaddr为shmat返回的共享内存的地址。
在完成对共享内存的使用后，需要使用shmdt解除连接。
（4）int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)，控制内存的操作。
当cmd 为IPC_RMID时，删除shmid所指的共享内存。
这些函数的表头文件为<sys/ipc.h>和<sys/shm.h>，其详细参数请去网上搜索。
下面给出一个使用共享内存实现进程间通信的例子：进程A开辟一块新的共享内存，进程B 修改这个共享内存，进程C打印输出这个共享内存的内容，进程D删除这个共享内存。
进程BCD运行的命令格式为：命令共享内存ID，如./output 123432。
进程A代码如下：int main(){int shmid;shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SIZE, IPC_CREAT | 0600);if (shmid < 0){perror("shmget error");exit(1);}printf("create shared memory OK. shmid=%d/n", shmid);return 0;}进程B代码如下：int main(int argc, char *argv[]){int shmid;char *shmaddr;if (argc != 2){perror("argc error/n");exit(1);}shmid = atoi(argv[1]);shmaddr = (char *)shmat(shmid, NULL, 0); if ((int )shmaddr == -1){perror("shmat error./n");exit(1);}strcpy(shmaddr, "hello, world!");shmdt(shmaddr);return 0;}进程C代码如下：int main(int argc, char *argv[]){int shmid;char *shmaddr;if (argc != 2){printf("argc error/n");exit(1);}shmid = atoi(argv[1]);shmaddr = (char *)shmat(shmid, NULL, 0); if ((int )shmaddr == -1){perror("shmat error./n");exit(1);}printf("%s/n", shmaddr);shmdt(shmaddr);return 0;}进程D代码如下：int main(int argc, char *argv[]){int shmid;if (argc != 2){perror("argc error/n");exit(1);}shmid = atoi(argv[1]);shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return 0;}linux下C语言编程5-多线程编程Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口，称为pthread。
共享内存应⽤范例1、⽗⼦范例⽗⼦进程通信范例，shm.c源代码如下：#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#include <error.h>#define SIZE 1024int main(){int shmid ;char *shmaddr ;struct shmid_ds buf ;int flag = 0 ;int pid ;shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SIZE, IPC_CREAT|0600 ) ;if ( shmid < 0 ){perror("get shm ipc_id error") ;return -1 ;}pid = fork() ;if ( pid == 0 ){shmaddr = (char *)shmat( shmid, NULL, 0 ) ;if ( (int)shmaddr == -1 ){perror("shmat addr error") ;return -1 ;}strcpy( shmaddr, "Hi, I am child process!\n") ;shmdt( shmaddr ) ;return 0;} else if ( pid > 0) {sleep(3 ) ;flag = shmctl( shmid, IPC_STAT, &buf) ;if ( flag == -1 ){perror("shmctl shm error") ;return -1 ;}printf("shm_segsz =%d bytes\n", buf.shm_segsz ) ;printf("parent pid=%d, shm_cpid = %d \n", getpid(), buf.shm_cpid ) ;printf("chlid pid=%d, shm_lpid = %d \n",pid , buf.shm_lpid ) ;shmaddr = (char *) shmat(shmid, NULL, 0 ) ;if ( (int)shmaddr == -1 ){perror("shmat addr error") ;return -1 ;}printf("%s", shmaddr) ;shmdt( shmaddr ) ;shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) ;}else{perror("fork error") ;shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) ;}return 0 ;}编译 gcc shm.c –o shm。
实验二进程管理2.4 进程的共享存储区通信1.实验目的(1) 通过编写共享存储区的通信程序，理解Linux共享存储区机制。
(2) 掌握进程共享存储区通信相关系统调用。
(3) 理解系统调用和用户命令的区别。
2.实验类型：验证型3.实验学时：24.实验原理和知识点(1) 实验原理：并发运行的进程之间，可以通过共享存储机制进行通信。
(2) 知识点：共享存储的创建、附接和断接5.实验环境（硬件环境、软件环境）：(1)硬件环境：Intel Pentium III 以上CPU，128MB以上内存，2GB以上硬盘(2)软件环境：linux操作系统。
6. 预备知识(1) 共享存储区共享存储区机制直接通过共享虚拟存储空间进行通信。
通信时，进程首先提出申请，系统为之分配存储空间并返回共享区标示符。
这时，进程把它附加到自己的虚拟存储空间中。
通信的进程对共享区的访问要互斥地进行。
(2) shmget()系统调用：头文件 #include <sys/shm.h>函数原型 int shmget(key_t key, int size, int flag);功能：申请一个共享存储区。
成功返回共享内存标识符，失败则返回-1。
参数：key是共享存储区关键字。
size是存储区大小。
flag访问权限和控制标志。
(3) shmat()系统调用：头文件 #include <sys/shm.h>函数原型 int shmat(int id, char *addr, int flag);功能：将一个共享存储区附接到进程的虚地址空间。
成功返回起始地址，失败则返回-1。
数：id是共享存储区标识符。
addr是附接的虚地址。
flag访问权限和控制标志。
(4) shmdt()系统调用：头文件 #include <sys/shm.h>函数原型 int shmdt(char *addr);功能：一个共享存储区与指定进程的断开。
共享内存不同进程共享内存示意图共享内存指在多处理器的计算机系统中，可以被不同中央处理器（CPU）访问的大容量内存。
由于多个CPU需要快速访问存储器，这样就要对存储器进行缓存（Cache）。
任何一个缓存的数据被更新后，由于其他处理器也可能要存取，共享内存就需要立即更新，否则不同的处理器可能用到不同的数据。
共享内存(shared memory)是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信，实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。
目录共享内存的创建共享内存是存在于内核级别的一种资源，在shell中可以使用ipcs命令来查看当前系统IPC中的状态，在文件系统/proc目录下有对其描述的相应文件。
函数shmget可以创建或打开一块共享内存区。
函数原型如下：#include <sys/shm.h>int shmget( key_t key, size_t size, int flag );函数中参数key用来变换成一个标识符，而且每一个IPC对象与一个key相对应。
当新建一个共享内存段时，size参数为要请求的内存长度（以字节为单位）。
注意：内核是以页为单位分配内存，当size参数的值不是系统内存页长的整数倍时，系统会分配给进程最小的可以满足size长的页数，但是最后一页的剩余部分内存是不可用的。
当打开一个内存段时，参数size的值为0。
参数flag中的相应权限位初始化ipc_perm结构体中的mode域。
同时参数flag是函数行为参数，它指定一些当函数遇到阻塞或其他情况时应做出的反应。
shmid_ds结构初始化如表14-4所示。
初始化if (shm_id < 0 ) { /*创建共享内存*/perror( "shmget" ) ;exit ( 1 );}printf ( "successfully created segment : %d \n", shm_id ) ;system( "ipcs -m"); /*调用ipcs命令查看IPC*/exit( 0 );}（2）在shell中编译该程序如下：$gcc create_shm.c–o create_shm（3）在shell中运行该程序如下：$./ create_shmsuccessfully created segment : 2752516------ Shared Memory Segments --------key shmid owner perms bytes nattch status0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest0x00000000 2654209 root 666 4096 00x0056a4d5 2686978 root 600 488 10x0056a4d6 2719747 root 600 131072 10x00000000 2752516 root 666 4096 0上述程序中使用shmget函数来创建一段共享内存，并在结束前调用了系统shell命令ipcs –m来查看当前系统IPC状态。
共享内存---shmget shmat shmdt 要使用共享内存，应该有如下步骤：1.开辟一块共享内存shmget()2.允许本进程使用共某块共享内存shmat()3.写入/读出4.禁止本进程使用这块共享内存shmdt()5.删除这块共享内存shmctl()或者命令行下ipcrmftok()。
它有两个参数，一个是字符串，一个是字符。
字符串一般用当前进程的程序名，字符一般用来标记这个标识符所标识的共享内存是这个进程所开辟的第几个共享内存。
ftok()会返回一个key_t型的值，也就是计算出来的标识符的值。
shmkey = ftok( "mcut" , 'a' ); // 计算标识符操作共享内存,我们用到了下面的函数#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>int shmget( key_t shmkey , int shmsiz , int flag );void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );int shmdt( char *shmaddr );shmget()是用来开辟/指向一块共享内存的函数。
参数定义如下：key_t shmkey 是这块共享内存的标识符。
如果是父子关系的进程间通信的话，这个标识符用IPC_PRIV A TE来代替。
但是刚才我们的两个进程没有任何关系，所以就用ftok()算出来一个标识符使用了。
int shmsiz 是这块内存的大小．int flag 是这块内存的模式(mode)以及权限标识。
模式可取如下值：新建：IPC_CREA T使用已开辟的内存：IPC_ALLOC如果标识符以存在，则返回错误值：IPC_EXCL然后将“模式” 和“权限标识”进行“或”运算，做为第三个参数。
共享内存不同进程共享内存示意图共享内存指在多处理器的计算机系统中，可以被不同中央处理器（CPU）访问的大容量内存。
由于多个CPU需要快速访问存储器，这样就要对存储器进行缓存（Cache）。
任何一个缓存的数据被更新后，由于其他处理器也可能要存取，共享内存就需要立即更新，否则不同的处理器可能用到不同的数据。
共享内存(shared memory)是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信，实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。
目录共享内存的创建共享内存是存在于内核级别的一种资源，在shell中可以使用ipcs命令来查看当前系统IPC中的状态，在文件系统/proc目录下有对其描述的相应文件。
函数shmget可以创建或打开一块共享内存区。
函数原型如下：#include <sys/shm.h>int shmget( key_t key, size_t size, int flag );函数中参数key用来变换成一个标识符，而且每一个IPC对象与一个key相对应。
当新建一个共享内存段时，size参数为要请求的内存长度（以字节为单位）。
注意：内核是以页为单位分配内存，当size参数的值不是系统内存页长的整数倍时，系统会分配给进程最小的可以满足size长的页数，但是最后一页的剩余部分内存是不可用的。
当打开一个内存段时，参数size的值为0。
参数flag中的相应权限位初始化ipc_perm结构体中的mode域。
同时参数flag是函数行为参数，它指定一些当函数遇到阻塞或其他情况时应做出的反应。
shmid_ds结构初始化如表14-4所示。
初始化if (shm_id < 0 ) { /*创建共享内存*/perror( "shmget" ) ;exit ( 1 );}printf ( "successfully created segment : %d \n", shm_id ) ;system( "ipcs -m"); /*调用ipcs命令查看IPC*/exit( 0 );}（2）在shell中编译该程序如下：$gcc create_shm.c–o create_shm（3）在shell中运行该程序如下：$./ create_shmsuccessfully created segment : 2752516------ Shared Memory Segments --------key shmid owner perms bytes nattch status0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest0x00000000 2654209 root 666 4096 00x0056a4d5 2686978 root 600 488 10x0056a4d6 2719747 root 600 131072 10x00000000 2752516 root 666 4096 0上述程序中使用shmget函数来创建一段共享内存，并在结束前调用了系统shell命令ipcs –m来查看当前系统IPC状态。
