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进程和线程编程

日期:2008年4月7日 作者: 查看:[大字体 中字体 小字体]


系统调用shmget()中的第一个参数是关键字值(它是用系统调用ftok()返回的)。其他的操作都要依据shmflg中的命令进行。
·IPC_CREAT如果系统内核中没有共享的内存段,则创建一个共享的内存段。
·IPC_EXCL当和IPC_CREAT一同使用时,如果共享内存段已经存在,则调用失败。
当IPC_CREAT单独使用时,系统调用shmget()要么返回一个新创建的共享内存段的标识符,要么返回一个已经存在的共享内存段的关键字值。如果IPC_EXCL和IPC_CREAT一同使用,则要么系统调用新创建一个共享的内存段,要么返回一个错误值-1。IPC_EXCL单独使用没有意义。

下面是一个定位和创建共享内存段的程序:

int open_segment(key_t keyval,int segsize)
{
int shmid;
if((shmid=shmget(keyval,segsize,IPC_CREAT0660))==-1)
{
return(-1);
}
return(shmid);
}

一旦一个进程拥有了一个给定的内存段的有效IPC标识符,它的下一步就是将共享的内存段映射到自己的地址空间中。





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shmat()

系统调用: shmat();
原型:int shmat ( int shmid, char *shmaddr, int shmflg);
返回值:如果成功,则返回共享内存段连接到进程中的地址。如果失败,则返回- 1:errno = EINVAL (无效的IPC ID 值或者无效的地址)
ENOMEM (没有足够的内存)
EACCES (存取权限不够)
如果参数a d d r的值为0,那么系统内核则试图找出一个没有映射的内存区域。我们推荐使用这种方法。你可以指定一个地址,但这通常是为了加快对硬件设备的存取,或者解决和其他程序的冲突。
下面的程序中的调用参数是一个内存段的I P C标识符,返回内存段连接的地址:

char *attach_segment(int shmid)
{
return(shmat(shmid, 0, 0));
}

一旦内存段正确地连接到进程以后,进程中就有了一个指向该内存段的指针。这样,以后就可以使用指针来读取此内存段了。但一定要注意不能丢失该指针的初值。




[目录]

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shmctl()

系统调用:shmctl ( ) ;
原型:int shmctl( int shmqid, int cmd, struct shmid_ds *buf );
返回值: 0 ,如果成功。
-1,如果失败:errno = EACCES (没有读的权限,同时命令是IPC_STAT)
EFAULT(buf指向的地址无效,同时命令是IPC_SET和IPC_STAT )
EIDRM (内存段被移走)
EINVAL (shmqid 无效)
EPERM (使用IPC_SET 或者IPC_RMID 命令,但调用进程没有写的权限)
IPC_STAT 读取一个内存段的数据结构shmid_ds,并将它存储在buf参数指向的地址中。
IPC_SET 设置内存段的数据结构shmid_ds中的元素ipc_perm的值。从参数buf中得到要设置的值。
IPC_RMID 标志内存段为移走。
命令IPC_RMID并不真正从系统内核中移走共享的内存段,而是把内存段标记为可移除。进程调用系统调用shmdt()脱离一个共享的内存段。




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shmdt()

系统调用:shmdt();
调用原型:int shmdt ( char *shmaddr );
返回值:如果失败,则返回- 1:errno = EINVAL (无效的连接地址)
当一个进程不在需要共享的内存段时,它将会把内存段从其地址空间中脱离。但这不等于将共享内存段从系统内核中移走。当进程脱离成功后,数据结构shmid_ds中元素shm_nattch将减1。当此数值减为0以后,系统内核将物理上把内存段从系统内核中移走。




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线程

线程通常叫做轻型的进程。虽然这个叫法有些简单化,但这有利于了解线程的概念。因为线程和进程比起来很小,所以相对来说,线程花费更少的CPU资源。进程往往需要它们自己的资源,但线程之间可以共享资源,所以线程更加节省内存。Mach的线程使得程序员可以编写并发运行的程序,而这些程序既可以运行在单处理器的机器上,也可以运行在多处理器的机器中。另外,在单处理器环境中,当应用程序执行容易引起阻塞和延迟的操作时,线程可以提高效率。
用子函数pthread_create创建一个新的线程。它有四个参数:一个用来保存线程的线程变量、一个线程属性、当线程执行时要调用的函数和一个此函数的参数。例如:
pthread_ta_thread ;
pthread_attr_ta_thread_attribute ;
void thread_function(void *argument);
char * some_argument;
pthread_create( &a_thread, a_thread_attribute, (void *)&thread_function,
(void *) &some_argument);
线程属性只指明了需要使用的最小的堆栈大小。在以后的程序中,线程的属性可以指定其他的值,但现在大部分的程序可以使用缺省值。不像UNIX系统中使用fork系统调用创建的进程,它们和它们的父进程使用同一个执行点,线程使用在pthread_create中的参数指明要开始执行的函数。

现在我们可以编制第一个程序了。我们编制一个多线程的应用程序,在标准输出中打印“Hello Wo r l d”。首先我们需要两个线程变量,一个新线程开始执行时可以调用的函数。我们还需要指明每一个线程应该打印的信息。一个做法是把要打印的字符串分开,给每一个线程一个字符串作为开始的参数。请看下面的代码:

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