Средства System V IPC. Организация работы с разделяемой памятью в UNIX. Понятие нитей исполнения (thread)

Команды ipcs и ipcrm

Как мы видели из предыдущего примера, созданная область разделяемой памяти сохраняется в операционной системе даже тогда, когда нет ни одного процесса, включающего ее в свое адресное пространство. С одной стороны, это имеет определенные преимущества, поскольку не требует одновременного существования взаимодействующих процессов, с другой стороны, может причинять существенные неудобства. Допустим, что предыдущие программы мы хотим использовать таким образом, чтобы подсчитывать количество запусков в течение одного, текущего, сеанса работы в системе. Однако в созданном сегменте разделяемой памяти остается информация от предыдущего сеанса, и программы будут выдавать общее количество запусков за все время работы с момента загрузки операционной системы. Можно было бы создавать для нового сеанса новый сегмент разделяемой памяти, но количество ресурсов в системе не безгранично. Нас спасает то, что существуют способы удалять неиспользуемые ресурсы System V IPC как с помощью команд операционной системы, так и с помощью системных вызовов. Все средства System V IPC требуют определенных действий для освобождения занимаемых ресурсов после окончания взаимодействия процессов. Для того чтобы удалять ресурсы System V IPC из командной строки, нам понадобятся две команды, ipcs и ipcrm .

Команда ipcs выдает информацию обо всех средствах System V IPC, существующих в системе, для которых пользователь обладает правами на чтение: областях разделяемой памяти, семафорах и очередях сообщений.

ipcs [-asmq] [-tclup]
ipcs [-smq] -i id
ipcs -h

Из всего многообразия выводимой информации нас будут интересовать только IPC идентификаторы для средств, созданных вами. Эти идентификаторы будут использоваться в команде ipcrm , позволяющей удалить необходимый ресурс из системы. Для удаления сегмента разделяемой памяти эта команда имеет вид:

ipcrm shm <IPC идентификатор>

Удалите созданный вами сегмент разделяемой памяти из операционной системы, используя эти команды.

ipcrm [shm | msg | sem] id

Если поведение программ, использующих средства System V IPC, базируется на предположении, что эти средства были созданы при их работе, не забывайте перед их запуском удалять уже существующие ресурсы.

Использование системного вызова shmctl() для освобождения ресурса

Для той же цели – удалить область разделяемой памяти из системы – можно воспользоваться и системным вызовом shmctl() . Этот системный вызов позволяет полностью ликвидировать область разделяемой памяти в операционной системе по заданному дескриптору средства IPC, если, конечно, у вас хватает для этого полномочий. Системный вызов shmctl() позволяет выполнять и другие действия над сегментом разделяемой памяти, но их изучение лежит за пределами нашего курса.

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

int shmctl(int shmid, int cmd, 
           struct shmid_ds *buf);

Разделяемая память и системные вызовы fork(), exec() и функция exit()

Важным вопросом является поведение сегментов разделяемой памяти при выполнении процессом системных вызовов fork(), exec() и функции exit().

При выполнении системного вызова fork() все области разделяемой памяти, размещенные в адресном пространстве процесса, наследуются порожденным процессом.

При выполнении системных вызовов exec() и функции exit() все области разделяемой памяти, размещенные в адресном пространстве процесса, исключаются из его адресного пространства, но продолжают существовать в операционной системе.

Самостоятельное написание, компиляция и запуск программы для организации связи двух процессов через разделяемую память.

Для закрепления полученных знаний напишите две программы, осуществляющие взаимодействие через разделяемую память. Первая программа должна создавать сегмент разделяемой памяти и копировать туда собственный исходный текст, вторая программа должна брать оттуда этот текст, печатать его на экране и удалять сегмент разделяемой памяти из системы.