20 /* инициализация семафора, совместно используемого процессами */
21 Sem_init(ptr-mutex, 1, 1);
22 setbuf(stdout, NULL); /* stdout не буферизуется */
23 if (Fork == 0) { /* дочерний процесс */
24 for (i = 0; i nloop; i++) {
25 Sem_wait(ptr-mutex);
26 printf("child: %d\n", ptr-count++);
27 Sem_post(ptr-mutex);
28 }
29 exit(0);
30 }
31 /* родительский процесс */
32 for (i = 0; i nloop; i++) {
33 Sem_wait(ptr-mutex);
34 printf("parent: %d\n", ptr-count++);
35 Sem_post(ptr-mutex);
36 }
37 exit(0);
38 }
2-5 Помещаем целочисленный счетчик и семафор, защищающий его, в одну структуру. Эта структура будет храниться в разделяемой памяти.
14-19 Создается файл для отображения в память, который инициализируется структурой с нулевым значением обоих полей. При этом инициализируется только счетчик, поскольку семафор будет инициализирован позднее вызовом sem_init. Тем не менее проще инициализировать всю структуру нулями, чем только одно целочисленное поле.
20-21 Используем семафор, размещаемый в памяти, вместо именованного. Для его инициализации единицей вызываем sem_init. Второй аргумент должен быть ненулевым, чтобы семафор мог совместно использоваться несколькими процессами.
На рис. 12.7 изображена модификация рис. 12.6, где семафор переместился из ядра в разделяемую память.
Рис. 12.7. И семафор, и счетчик теперь хранятся в разделяемой памяти
Наши примеры из листингов 12.2 и 12.3 работают отлично, но нам приходится создавать файл в файловой системе (аргумент командной строки), вызывать open, записывать нули в файл вызовом write (чтобы проинициализировать его). Если mmap используется для передачи области разделяемой памяти через fork, мы можем упростить эту схему, используя свойства реализации.
1. В версии 4.4BSD предоставляется возможность неименованного отображения в память. При этом полностью пропадает необходимость создавать или открывать файлы. Вместо этого указываются флаги MAP_SHARED | MAP_ANON и дескриптор fd = –1. Сдвиг, задаваемый аргументом
2. В версии SVR4 имеется файл /dev/zero, который мы открываем и дескриптор которого указываем при вызове mmap. Это устройство возвращает нули при попытке считывания, а весь направляемый на него вывод сбрасывается. Пример использования приведен в листинге 12.5. (Во многих реализациях, произошедших от BSD, также поддерживается устройство /dev/zero, например в SunOS 4.1.x и BSD/OS 3.1.)
В листинге 12.4 приведена часть листинга 12.2, которая изменяется при переходе к использованию неименованного отображения в память в 4.4BSD.
//shm/incr_map_anon.с
3 int
4 main(int argc, char **argv)
5 {
6 int i, nloop;
7 int *ptr;
8 sem_t *mutex;
9 if (argc != 2)
10 err_quit("usage: incr_map_anon #loops");
11 nloop = atoi(argv[1]);
12 /* отображение в память */
13 ptr = Mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE,
14 MAP_SHARED | MAP_ANON, –1, 0);
6-11 Автоматические переменные fd и zero больше не используются, как и аргумент командной строки, задававший имя создаваемого файла.
12-14 Файл больше не нужно открывать. Вместо этого указывается флаг MAP_ANON при вызове mmap, а пятый аргумент этой функции (дескриптор) принимает значение –1.
В листинге 12.5 приведена часть новой версии программы, претерпевшая изменения по сравнению с листингом 12.2 при переходе к использованию отображения с помощью /dev/zero.
//shm/incr_dev_zero.c
3 int
4 main(int argc char **argv)
5 {
6 int fd, i, nloop;
7 int *ptr;
8 sem_t *mutex;
9 if (argc != 2)
10 err_quit("usage: incr_dev_zero #loops");