并发程序设计（续）

十二、共享内存

一、内存映射的基本使用

（一）内存映射的概念

1、共享内存的概念

1）使用一个磁盘文件与内存中的一个缓冲区映射

2）可以像访问普通内存一样对文件访问

3）不需要read，write函数

2、优点

使用内存映射后：

1）访问硬碟磁盘是毫秒级别，访问内存是纳秒级别，可以提高访问效率，差距很大，提高速度

2）文件的映射可以是一部分

（二）内存映射使用

1、mmap函数

参数:

1)addr:要映射的内存，一般为空，os自动选择合适的（内存管理一般是os来做，程序员不干预）

2）length:从头开始，映射多大

3）prot：共享内存访问权限，可读，可写，可执行，不可访问

4）flags:属性

进程间通讯必选共享的

在访问动态链接库，动态内存空间时，一个进程频繁的操作内存空间，也可以用内存映射，防止多次写磁盘

匿名管道参数：血缘关系进程

         

5）fd：映射文件，匿名-1

6）offset：文件偏移，一般从头0开始

2、mmap函数返回值：成功返回映射区首地址

3、代码实现：

1、读操作

2、写操作

1）通过代码写入磁盘

2）直接在test文件中写

（三）内存映射注意事项

1、映射区权限<=文件的打开权限

只读打开：

读写映射：

报错：

解决：增加文件权限

2、总线错误

映射文件的大小必须大于0

touch了原始文件test后，需要在test用空格敲出大小，如果不写，映射文件的大小为0，总线错误会乱码

文件大小大于7，可以写入数据：

2、如果是私有操作，不会写入磁盘

二、内存映射使用注意事项

1、在创建映射区时，包含一次对映射区的写操作

2、对于私有权限

读操作可以：

写操作不行：不会保存到磁盘中

3、映射之前关闭文件，不能正确读写

映射成功后，关闭文件可以进行正常的读-写

4、映射的文件大小不能为0（空格），总线错误，指定0大小的创建映射区，非法参数

5、

6、映射位置必须从4的整数倍开始，因为内存分配是按页

非法参数：

7、申请内存超过4k会报错

1）申请2k，访问3k可以 

2）申请2k，访问5k报错（超过4k）

8、

三、内存映射实现进程间的通信

1、写函数

2、读函数

实验结果

4、匿名映射-血缘进程

5、释放内存

四、systemV共享内存

（一）SYSTEM V概念

（二）使用步骤

1、IPC是进程间通信的缩写

 十三、信号机制上

*一、信号的概念

（一）信号机制

1、信号相当于一种软中断，软件模拟

2、不同的信号类型代表不同的事件

3、信号的产生

4、忽略信号：闯红灯

5、捕捉信号：知道信号，走其他  路

6、缺省方式：系统默认的方式

（二）常用信号

1、SIFHUP：关闭终端，发送给相关进程，默认停止

关闭一终端，在另外一个终端看不到运行的程序

2、SIGINT：ctrl+c，内核发送到所有前台进程（不会影响守护进行）

3、SIGQUIT：与SIGINT类似，指令是，CTRL+\

4、SIGILL：进程执行非法指令

5、SIGSEV:非法访问内存,野指针，缓冲区溢出

6、SIGPIPE：进程写入一个没有读端的管道，“管道断裂”

7、SIGKILI:结束进程，kill -9命令，不能捕捉和忽略

8、SIGSTOP：暂停进程，不能被捕捉和忽略

9、SIGALRM：定时器已到

10、SIGCHLD：子进程状态改变，发给父进程

（三）信号相关命令

1、kill/killall

1)kill -l查看所有的信号

kill -9 pid:杀死进程

2)kill -2 

3)kill -11:段错误退出

4）Killall+进程名

（四）信号发送

1、kill函数

2、raise函数

3、定时器函数

SIGALRM

（五）定时器

1、alarm函数

2、pause函数

3、一次性定时

4、循环定时

（六）信号捕捉

1、signal函数-捕捉信号执行自定义函数

1、函数

2、结果

ctrl+c没有结束，而是打印定义的函数

3、在自定义中恢复函数功能

（七）信号集和信号屏蔽

二、信号的发送和定时器

三、信号的捕捉

1、signal()函数版本问题不建议，推荐sigaction函数

1、函数

2、结果

3、alarm定时器操作，每过1秒，捕捉一次定时器信号

4、setitimer-alarm

四、信号SIGCHLD的使用

子进程状态改变时发送的

配合wait函数，wait函数不使用信号会阻塞父进程

 十三、信号机制下

一、信号的阻塞和信号集

1、信号是软中断，打断程序

2、忽略信号也被打断了，只是不执行信号

3、信号阻塞可以实现程序不被打断

，过段时间可以恢复信号

4、信号的递达：信号执行的处理过程：忽略，执行默认，捕获

5、信号的未决：从产生到递达之间的状态，相当于挂起

6、信号集

通过信号屏蔽字决定信号阻塞还是执行，1屏蔽

7、信号集的定义

1）定义：64bit/128bit，每个bit表示一个信号

2）被添加到信号集中的信号被置1阻塞

8、信号屏蔽函数

1）首先用sigaction函数捕捉SIGINT（注意sigaction函数的结构体）

2）定义一个信号集-制空-添加信号

3）unblock参数，5秒中恢复

二、信号驱动任务-pause函数

1、程序

2、结果-每一次ctrl+c，mytask就执行一次

3、设置多个信号捕捉

4、加锁-不会中断程序

在mytest执行中的信号是无效信号，不会被捕捉，已经被处理

5、

十四、消息队列

一、消息队列机制

1、进程间通讯的手段，不是先进先出。古老。

2、内核中的数据结构

3、消息队列的使用步骤

1、打开队列函数msgget