互斥量 共享記憶體 對執行緒中檔案操作

2021-07-15 15:05:53 字數 3941 閱讀 7341

互斥量的概念:

互斥量是另一種用於多執行緒中的同步訪問方法,它允許程式鎖住某個物件,使得每次只能有乙個執行緒訪問它。為了控制對關鍵**的訪問,必須在進入這段**之前鎖住乙個互斥量,然後在完成操作之後解鎖。

共享記憶體的概念:

共享記憶體是由ipc為乙個程序建立的乙個特殊的位址範圍,它將出現在程序的位址空間中。其他程序可以把同一段共享記憶體段「連線到」它們自己的位址空間裡去。所有程序都可以訪問共享記憶體中的位址。如果乙個程序向這段共享記憶體寫了資料,所做的改動會立刻被有訪問同一段共享記憶體的其他程序看到。

擴充套件知識:

a. 子父程序或者非子父程序都可以訪問共享記憶體;

b. 共享記憶體在建立後需要使用ftruncate函式設定記憶體長度;

c. 對共享記憶體的操作有以下兩種方式:

使用mmap對映到當前程序(推薦使用這種方法);

用系統i/o操作函式write/read對其進行操作。

d.共享記憶體中的資料如果不清楚,將一直存在。

3.同步和互斥的區別:

互斥:是指某一資源同時只能允許乙個訪問者對其程序進行訪問,具有唯一性和排他性,但互斥沒有辦法限制訪問者對資源的訪問順序,所以訪問是無序的。

同步:表示在互斥的基礎上,利用某些機制對資源的有序訪問。

/*  互斥量相關函式*/

#include

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, pthread_mutex_t *mutexattr);//初始化互斥量

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);//上鎖

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);//解鎖

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);//銷毀互斥量

/*共享記憶體相關函式*/

#include

#include

#include

#include

int shm_open(const

char *name,int oflag,mode_t mode);//開啟或者建立乙個共享記憶體

int shm_unlink(const

char *name);//刪除乙個共享記憶體

int ftruncate(int fd,off_t length);//設定共享記憶體空間大小

int stat(const

char *file_name,struct stat *buf);//獲得檔案或者共享記憶體空間的資訊

//對於普通檔案, stat函式能獲得大概12條資訊, 如果函式的物件是共享記憶體空間,可以獲得以下的資訊:

struct stat

a. a執行緒通過共享記憶體將檔名傳送給b執行緒

b. b執行緒通過共享記憶體讀取檔名

c. b執行緒開啟檔案

d. b執行緒邊讀取檔案,邊將資料通過共享記憶體傳送給a執行緒

e. a執行緒通過共享記憶體獲取檔案資料

#include 

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define shm_name "/shm" //巨集定義共享記憶體空間名稱

#define shm_oflag o_rdwr|o_creat //設定建立的共享記憶體空間的標誌位

#define shm_mode 00600 //設定共享記憶體空間的許可權

#define shm_len 1024 //共享記憶體空間設定的長度

#define mmap_prot prot_write|prot_read

#define mmap_flags map_shared//對映在當前程序的標誌位

#define msg_len 1024

#define quit "quit"

#define file_flags o_rdonly

//定義2個互斥量

pthread_mutex_t mutex1;

pthread_mutex_t mutex2;

//對檔案操作定義的函式進行宣告

void *do_processa(void *);

void *do_processb(void *);

int main()

//設定共享記憶體空間長度

ftruncate(fd, shm_len);

//對映到當前程序

char *mmap_buf = mmap(null, shm_len, mmap_prot, mmap_flags, fd, 0l);

if(mmap_buf == mmap_failed)

memset(mmap_buf, 0, shm_len);//清空共享記憶體空間內容

//建立a, b執行緒

pthread_t p1, p2;

pthread_create(&p1, null, do_processa, (void *)mmap_buf);

pthread_create(&p2, null, do_processb, (void *)mamp_buf);

//**執行緒資源

pthread_join(p1, null);

pthread_join(p2, null);

close(fd);

munmap(mmap_buf, shm_len);//清空對映的共享記憶體空間的內容

return

0; err_mmap:

close(fd);

err_shm_open:

return -1;

}void *do_processa(void *argv)

; //獲取使用者輸入檔名

printf("請輸入檔名:\n");

fgets(buf, msg_len, stdin);//獲取標準輸入內容到緩衝區

ssize_t len = strlen(buf);//輸入內容的長度

//傳送檔名

pthread_mutex_lock(&mutex1);

memcpy(mmap_buf, buf, len - 1);

//通知b執行緒讀取

pthread_mutex_unlock(&mutex2);

//接收b執行緒資料

while(1)

}else

pthread_mutex_unlock(&mutex2);

}printf("執行緒a\n");

pthread_exit(null);

}void *do_processb(void *argv)

; ssize_t len;

pthread_mutex_lock(&mutex2);

//獲取檔名

memcpy(buf, mmap_buf, msg_len);

//開啟檔案

int fd = open(buf, file_flags);

if(fd < 0)

printf("開啟檔案:%s 成功\n", buf);

//邊讀檔案邊傳送資料到共享記憶體中

int index = 0;

while(1)

index = 1;

memset(buf, 0, msg_len);

len = read(fd, buf, msg_len);

if(len > 0)

else

pthread_mutex_unlock(&mutex1);

}ptintf("執行緒b\n");

pthread_exit(null);

}

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