Linux系统编程. IPC方式：共享内存和信号量 . 简单复习

信号量和共享内存简单实例练习：共享内存是所有IPC中最快的，但是需要某种形式的进程同步策略，通常选用信号量进行同步。

// 文件创建访问权限
#define RWRWRW (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH)

int main(int argc, char *argv[])
{
        int fd = -1;
        char* ptr = nullptr;
        sem_t* sem_ = nullptr;

        char zero_buffer[4096] = { 0 };

        fd = open("test", O_RDWR | O_CREAT, RWRWRW);
        assert(-1 != fd);
        // 这一步注意，要映射多大空间，源文件就需要有多大尺寸，否则mmap的时候空间会小于指定大小
        write(fd, zero_buffer, 4096);

        // 上一步打开文件的操作可以省略，指定flag | MAP_ANON,并且将fd设置为-1即可， 此时offset参数会被忽略
        // 创建映射文件区
        ptr = (char *)mmap(NULL, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        assert(nullptr != ptr);

        // 关闭文件描述符
        close(fd);

        // 有名信号量
        sem_ = sem_open("sem_file", O_CREAT | O_EXCL, RWRWRW, 1);
        assert(nullptr != sem_);
        // 删除与信号量关联的辅助文件
        sem_unlink("sem_file");

        if (0 == fork()) { // 子进程读
                while (1) {
                        sem_wait(sem_);
                        printf("child: %s\n", ptr);
                        sem_post(sem_);

                        sleep(1);
                }
                return 0;
        }

        // 父进程写
        while (1) {
                sem_wait(sem_);

                memset(ptr, 0, 4096);
                strcat(ptr, "this is mmap test.");

                sem_post(sem_);
                sleep(1);
        }
        return 0;
}

基于内存的信号量(无名信号量)：

// 文件创建访问权限
#define RWRWRW (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH)

int main()
{
        int fd = -1;
        char* ptr = nullptr;
        sem_t sem_;

        char zero_buffer[4096] = { 0 };

        fd = open("test", O_RDWR | O_CREAT, RWRWRW);
        assert(-1 != fd);
        write(fd, zero_buffer, 4096);

        // 创建映射文件区
        ptr = (char *)mmap(NULL, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        assert(nullptr != ptr);

        // 关闭文件描述符
        close(fd);

        // 无名信号量
        sem_init(&sem_, 1, 1);
        
        if (0 == fork()) { // 子进程读
                while (1) {
                        sem_wait(&sem_);
                        printf("child: %s\n", ptr);
                        sem_post(&sem_);

                        sleep(1);
                }
                return 0;
        }

        // 父进程写
        while (1) {
                sem_wait(&sem_);

                memset(ptr, 0, 4096);
                strcat(ptr, "this is mmap test.");

                sem_post(&sem_);
                sleep(1);
        }
        return 0;
}

这里还需要注意一点是：

SIGSEGV和SIGBUS的引发错误的区别：

SIGBUS意味着任然在内存映射区内访问，但是超出了底层支撑对象的大小。

SIGSEGV意味着我们已经在映射区以外访问。

另外：映射区分配是以页面大小整数倍分配的，如果页面大小为4096，那么mmapsize = 5000时实际分配的映射区大小向上取整为8096.