Linux利用共享記憶體實現多程序通訊非堵塞FIFO

首先，共享記憶體屬於多程序的共享資源，必須保證讀寫是安全的，要確保乙個程序在寫的時候不能被讀，在乙個程序讀的時候，其他程序不能寫。所以可以選擇訊號量做同步，也可以選擇互斥量做同步。這裡我選擇了互斥量，因為互斥量時間開銷比訊號量小，而且後續可以結合條件變數做成堵塞的fifo (first in first out)。

實際使用中，往往是乙個程序寫，乙個程序讀。

#include #include #include #include #include #include #include #include struct share_buf_msg
;struct share_buffer
;typedef struct
shbuf_mnghead;

這裡我犯了個錯誤，就是把資料buffer也放在了結構體share_buf_msg 裡面，搞了半天，總是出現segment fault，兩個讀寫程序不能同時存在。。

初始化，申請兩塊共享記憶體，一塊是share_buf_msg，一塊是存資料用的buffer。一開始我是打算申請一大塊共享記憶體，前面少量位元組作為share_buf_msg用，剩下的作為buffer用（後來發現也是可以的）。就是因為剛開始我把buffer這個指標成員也放進了share_buf_msg，存放著共享記憶體的位址，這個指標佔的空間本身也在共享記憶體裡，導致第乙個程序執行之後，再執行第二個程序，初始化就出現segment fault了。因為第二個程序申請的buffer位址是邏輯位址，和第乙個程序的邏輯位址不一樣，buffer指標的值被第二個程序修改了，所以第乙個程序訪問的buffer就不對了，所以就segment fault了。

void *share_buffer_init(int size,int infoid,int bufid)
buffer_share->msg = (struct share_buf_msg *)shmat(mid,null,0);
if(buffer_share->msg == null)
else
}buffer_share->buffer = shmat(mid,null,0);
if(buffer_share->buffer == null)
if(buffer_share->msg->magic_key != bufid)
//sem_init(sem_key1);	}	
return (void *)buffer_share;
}

共享記憶體讀函式

//內部buffer操作函式，主要是注意處理buffer邊界問題，讀指標偏移
void sharebufferread(unsigned char *destbuf, int len, struct share_buf_msg *buffer_msg, unsigned char *shmbuffer)
else		}
//讀函式
int share_buffer_read_api(struct share_buf_msg *buffer_msg, unsigned char *shmbuffer, unsigned char *data,int datasize)  //,unsigned int registerid)
//取鎖	
//sem_p();
pthread_mutex_lock(&buffer_msg->rw_mutex);
//取共享記憶體頭
sharebufferread((unsigned char *)&head, headsize, buffer_msg, shmbuffer);
len = head.packlen;
//讀取的資料如果小於一包的資料，不讀
if(datasize < len || buffer_msg->valid_size==0 || head.magic != shbuf_magic_num)
//更新讀指標
buffer_msg->readptr = (buffer_msg->readptr + headsize)% buffer_msg->buffer_size;
sharebufferread(data,  len, buffer_msg, shmbuffer);
//更新讀指標
buffer_msg->readptr = (buffer_msg->readptr + len)% buffer_msg->buffer_size;
//更新可讀數量
buffer_msg->valid_size = buffer_msg->valid_size - headsize - len ;
printf("valid_size=%d\n",buffer_msg->valid_size);
//釋放鎖
//sem_v();
pthread_mutex_unlock(&buffer_msg->rw_mutex);
return len;
}

共享記憶體寫函式

int share_buffer_write_api(struct share_buf_msg *buffer_msg,unsigned char *shmbuffer,unsigned char *data,unsigned int datasize)
//用於校驗共享的資料頭
mnghead.magic = shbuf_magic_num;   
//一包資料的長度
mnghead.packlen = datasize;
else
//更新寫指標
buffer_msg->writeptr = (buffer_msg->writeptr + mngheadsize)% buffer_msg->buffer_size;
}	//拷貝資料
if(datasize!=0)
else
buffer_msg->writeptr= (buffer_msg->writeptr + datasize)% buffer_msg->buffer_size;
}	buffer_msg->valid_size = buffer_msg->valid_size  + datasize + mngheadsize;
//釋放鎖
//sem_v();
pthread_mutex_unlock(&buffer_msg->rw_mutex);
printf("write done!\n");
return 0;
}

測試寫 write.c

int main()
printf("mallac  success!\n");
char data[50]="never say nothing to do, something worth to try!\n"; 
while(1)
free(sharebuffer);
return 0;	
}

測試讀 read.c

int main()
printf("mallac  success!\n");
char data[50]=;//"never say nothing to do,something worth to do!\n"; 
while(1)
return 0;
}

先執行讀程序，再執行寫程序，執行結果：

init!
mallac  success!
magic 0, datasize =50 len =0 
read ret=-1
read string:
magic 0, datasize =50 len =0 
read ret=-1
read string:
magic 0, datasize =50 len =0 
read ret=-1
read string:
mallac  success!
magic 0, datasize =50 len =0 
read ret=-1
read string:
getwrite lock!
write done!
write ret=0
getwrite lock!
write done!
write ret=0
valid_size=58
read ret=50
read string:never say nothing to do, something worth to try!
getwrite lock!
write done!
write ret=0
getwrite lock!
write done!
write ret=0
valid_size=116
read ret=50
read string:never say nothing to do, something worth to try!

至此，利用共享記憶體的非阻塞fifo已實現。

完整原始碼：

Linux利用共享記憶體實現多程序通訊非堵塞FIFO

利用共享記憶體實現訊息佇列

Linux共享記憶體實現方法

多程序通訊（IPC）共享記憶體

Linux利用共享記憶體實現多程序通訊非堵塞FIFO

利用共享記憶體實現訊息佇列

Linux共享記憶體實現方法

多程序通訊（IPC） 共享記憶體

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