Linux: Полное руководство

После получения идентификатора РСП мы должны «привязаться» к этому сегменту, то есть разместить сегмент в своем адресном пространстве. Для этого используется системный вызов shmat() (shared memory attachment):

int shmat(int shmid, char *shmaddr, int shmflg);

Первый аргумент — это идентификатор РСП, который мы получаем с помощью предыдущего вызова. Второй аргумент — это адрес привязки. Если указать вместо адреса ноль, то ядро само найдет нераспределенную область.

Третий аргумент — это флаги. Обычно используется два флага:

♦ SHM_RND — переданный адрес будет округлен до ближайшей страницы (если вы сами указываете адрес);

♦ SHM_RDONLY — РСП будет доступен только для чтения.

В случае успеха shmat() возвращает адрес, по которому сегмент был привязан к процессу, или -1, если произошла ошибка. Переменная errno может принимать всего три значения:

♦ EACCESS — нет доступа;

♦ ENOMEM — не хватает памяти;

♦ EINVAL — ошибка в параметрах, то есть неправильное значение ID или адреса привязки (shmaddr).

Пример привязки:

char *ptr;
prt = shmat(sh_id,0,0);

После привязки сегмента к адресному пространству доступны операции чтения и записи, которые очень напоминают работу с простыми указателями.

Для снятия привязки используется системный вызов shmdt():

int shmdt(char *shmaddr);

В случае ошибки данный системный вызов возвращает -1. Значение errno только одно: EINVAL, то есть вы неправильно указали адрес привязки. После отвязки значение элемента shm_nattch структуры shmid_ds уменьшается на 1. Если больше нет привязок, то есть shm_nattch = 0, сегмент будет удален ядром.

Для управления РСП используется системный вызов shmctl():

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

Первый аргумент — это идентификатор РСП, второй — команда, а третий — буфер для команд IPC_STAT/IPC_SET. Команд для управления три:

♦ IPC_STAT — сохраняет структуру shmid_ds по адресу buf;

♦ IPC_SET — берет значение элемента ipc_perm структуры shmid_ds и устанавливает его для сегмента. Значение берется из buf;

♦ IPC_RMID — помечает сегмент для удаления, само удаление произойдет, как только последний процесс отвяжется от сегмента. Если сегмент помечен на удаление, ни один процесс не сможет привязаться к сегменту.

В случае успеха системный вызов shmctl() возвращает 0 или -1, если произошла ошибка. Переменная errno устанавливается так:

♦ EACCESS — нет прав;

♦ EFAULT — ошибочный адрес buf;

♦ EIDRM — сегмент помечен на удаление;

♦ EINVAL — неправильный идентификатор сегмента.

Вот теперь мы готовы к написанию демонстрационной программы для работы с разделяемыми сегментами памяти.

Листинг 26.6. Демонстрационная программа shm_demo.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
/* размер нашего сегмента - 256 байтов */
#define SIZE 256
int main(int argc, char *argv[]) {
 key_t key; /* ключ */
 int shmid, с; /* идентификатор */
 char *ptr; /* указатель, через который мы будем
               работать с сегментом */
 /* Если аргументы не указаны ... */
 if (argc == 1) {
  printf('shm_demo usage:
');
  printf('shm_demo -w string записать строку в сегмент
');
  printf('shm_demo -r прочитать инф. из сегмента
');
  printf('shm_demo -d удалить сегмент
');
  printf('shm_demo -m mode изменить права доступа
');
  exit(1);
 }
 /* Генерируем ключ IPC */
 key = ftok('.', 'D');
 /* Пытаемся создать сегмент */
 if ((shmid =
  shmget(key, SIZE, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0660)) == -1) {
  printf('Сегмент существует, подключаемся к нему...
');
  /* Используем shmget без IPC_EXCL */
  if ((shmid = shmget(key, SIZE, 0)) == -1) {
   printf('Ошибка в shmget
');
   exit(1);
  }
 } else {
  printf('Создаем новый сегмент
');
 }
 /* Привязываемся к сегменту */
 if ((ptr = shmat(shmid, 0, 0)) == -1) {
  perror('shmat');
  exit(1);
 }
 /* Разбираем параметры командной строки:
  w - запись в сегмент
  r - чтение
  d - удаление сегмента
  m — изменение прав доступа */
 switch(tolower(argv[1][1])) {