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：2
4.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。
(5) shmctl()系统调用：
头文件#include <sys/shm.h>
函数原型int shmctl(int id, int cmd, struct_ds* buf;
功能：共享存储区的控制操作。
成功返回0，失败则返回-1。
参数：id是共享存储区标识符。
cmd为IPC_STAT共享存储的区的控制信息块读入buf。
cmd为IPC_SET则共享存储区的控制信息块读入buf。
cmd 为IPC_RMID则删除shmid 指示的共享内存。
7.实验内容及步骤：
【任务】
使用系统调用shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()，编写两进程通过共享存储区进行通信的程序。
(1)程序设计
约定共享区关键字75。
创建两个子进程client和server。
Client发送10条消息。
Server接收消息,完毕后删除共享区。
//share.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <stdio.h>
#define SHMKEY 75 /* 定义共享存储区关键词*/
int shmid,i;
int *addr;
void Client()
{ int i;
shmid=shmget(SHMKEY,1024,0777); /* 获取共享区, 长度1024,关键词为SHMKEY */ addr=(int*)shmat(shmid,0,0); /* 共享区的起始地址为addr */
for(i=9;i>=0;i--)
{ while(*addr!=-1); /* 在这里做一个标号A */
printf("(client %d)sent\n",i); /* 打印(client) sent */
*addr=i; /* 把i赋给addr所指向的区域*/
}
exit(0);
}
void Server()
{ shmid=shmget(SHMKEY,1024,0777|IPC_CREAT); /* 创建共享区*/ addr=(int*)shmat(shmid,0,0); /* 共享区的起始地址为addr */
do
{ *addr=-1;
while(*addr==-1); /* 等待发来信息, 转到上面的标号A; */
printf("(server %d)received!\n",*addr); /* 服务进程使用共享区*/ }while(*addr);
shmctl(shmid,IPC_RMID,0);
exit(0);。
}
int main()
{ int i;
while((i=fork())==-1);
if(!i) Server();
else {
while((i=fork())==-1);
if(!i) Client();
}
wait(0);
wait(0);
return 1;
}
(2)上机操作
键入vi share.c
键入i并输入源代码。
按Esc键
存盘:wq
编译gcc –o share share.c。
运行 ./share
观察屏幕，记录结果。
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