共享内存和信号量

共享内存和信号量实现进程间通信的另外两种机制。

一.  共享内存

1. 共享内存的结构

2. 实现共享内存的函数

（1）shmget 函数

功能：创建共享内存

参数：key 共享内存的名字 ，size 共享内存的大小（以页为单位分配资源）

返回值：成功返回一个非负整数，即共享内存的标识符；失败返回-1。

（2）shmat 函数

功能：将共享内存块连接到进程地址空间

参数：shmid 共享内存标识符，shmaddr 一般取值NULL ，shmflg 一般取值为0；

返回值：成功返回一个指针；失败返回一个-1；

（3）shmdt 函数

功能：将共享内存段和进程地址空间去关联

参数：shmaddr 是由shmat 返回的指针

返回值：成功返回0；失败返回-1；

（4）shmctl 函数

功能：用于控制共享内存

参数：shmid 由shmget 返回的共享内存的标识符；cmd 是要执行的动作，有三个值可以取； 

返回值：成功返回0；失败返回-1；

3. 共享内存的特点

（1）共享内存是最快的IPC形式，因为一旦共享内存创建成功，就会由页表映射到进程地址空间，进程间的数据不需要传递到内核。

（2）共享内存没有同步与互斥机制，在使用时需要自己维护代码。

（3）共享内存的生命周期随内核。

4. 关于共享内存的命令

（1）ipcs  -m : 显示IPC内容

（2）ipcrm  -m :手动命令删除共享内存

二 . 信号量

在看信号量之前，我们先来看几个概念：

（1）临界资源：多个进程看到的同一个资源（公共资源）；

（2）临界区：访问临界资源的代码；

（3）同步性：在一段时间内，按照一定的顺序访问 ；

（4）互斥性：在一段时间内，一份资源只能被一个进程访问 和占用 ；

（5）原子性:  一个事物要么全做，要么不做，不能只做一半 ；

1. 信号量的概念

（1）信号量本质上是计数器，是衡量临界资源的数量的 ；

（2）信号量也是一种临界资源，它的作用是保护临界资源 ；

（3）信号量只有两种操作，PV原语，P表示申请资源，V表示释放资源；

P原语

V原语

  (4)   PV 操作保持原子性 ；

2. 信号量集函数

(1) semget  函数

功能：创建和访问一个信号量集

参数：key 信号量的名字 ，nsems 信号量集中信号量的个数 

返回值：成功返回一个非负整数，即信号量的标识符；失败返回-1。

（2）semctl 函数

功能：信号量控制函数

参数：semid 信号量的标识符 ，semnum 信号量的序号，cmd和共享内存相同 ；

返回值：成功返回0； 失败返回-1；

（3）semop 函数

功能：创建和访问一个信号量集

参数：semid 信号量的标识符 

返回值：成功返回0； 失败返回-1；

信号量的内容比较难理解，我们要仔细琢磨！