Linux API. Исчерпывающее руководство

При создании объекта разделяемой памяти пользователь и группа, которые им владеют, определяются на основе реальных пользовательского и группового идентификаторов процесса, вызвавшего shm_open(), а права доступа к объекту устанавливаются в соответствии со значением, указанным в битовой маске mode. Битовые значения аргумента mode аналогичны применяемым для файлов (см. табл. 15.4). Как и в случае с системным вызовом open(), к правам доступа, заданным в битовой маске, применяется атрибут umask (см. подраздел 15.4.6). Отличие от вызова open() состоит в том, что аргумент mode всегда является обязательным; если мы не создаем новый объект, то он должен быть равен 0.

Для файлового дескриптора, возвращаемого вызовом shm_open(), устанавливается флаг FD_CLOEXEC (см. раздел 27.4); благодаря этому он автоматически закрывается, когда процесс выполняет exec() (точно так же при выполнении exec() удаляются отображения).

Сразу после создания новый объект разделяемой памяти имеет нулевую длину. То есть перед вызовом mmap() обычно используется функция ftruncate(), которая устанавливает размер объекта (см. раздел 5.8). Ее можно вызвать и после mmap(), чтобы уменьшить или увеличить объект разделяемой памяти (при этом следует учитывать замечания, приведенные в подразделе 45.4.3).

При расширении объекта разделяемой памяти дополнительные байты изначально заполняются нулями.

В любой момент к файловому дескриптору, возвращенному функцией shm_open(), можно применить вызов fstat() (см. раздел 15.1). Данное действие позволит получить структуру stat, поля которой содержат информацию об объекте разделяемой памяти, включая его размер (st_size), права доступа (st_mode), владельца (st_uid) и группу (st_gid); это те поля, которые должны содержаться в структуре stat согласно стандарту SUSv3, однако, помимо них, Linux возвращает различные дополнительные сведения, включая данные о времени.

Информация о правах доступа и владельце объекта разделяемой памяти может быть изменена путем вызовов fchmod() и, соответственно, fchown().

Пример программы

В листинге 50.1 представлен простой пример использования вызовов shm_open(), ftruncate() и mmap(). Эта программа создает объект разделяемой памяти, размер которого задается с помощью аргумента командной строки, и отображает его на виртуальное адресное пространство процесса. (Этап отображения является избыточным, так как мы не собираемся ничего делать с разделяемой памятью; он здесь для демонстрации применения вызова mmap().) Программа позволяет задействовать аргументы командной строки, чтобы выбрать флаги (O_CREAT и O_EXCL) для функции shm_open().

В следующем примере мы используем данную программу для создания объекта разделяемой памяти размером 10 000 байт, а затем запускаем команду, чтобы показать этот объект в /dev/shm:

$ ./pshm_create — c /demo_shm 10000

$ ls — l /dev/shm

total 0

— rw- 1 mtk users 10000 Jun 20 11:31 demo_shm

Листинг 50.1. Создание объекта разделяемой памяти POSIX

pshm/pshm_create.c

#include

#include

#include

#include "tlpi_hdr.h"

static void

usageError(const char *progName)

{

fprintf(stderr, "Usage: %s [-cx] shm-name

size [octal-perms]\n", progName);

fprintf(stderr, " — c Create shared memory (O_CREAT)\n");

fprintf(stderr, " — x Create exclusively (O_EXCL)\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

int

main(int argc, char *argv[])

{

int flags, opt, fd;

mode_t perms;

size_t size;

void *addr;

flags = O_RDWR;

while ((opt = getopt(argc, argv, "cx"))!= -1) {

switch (opt) {

case 'c': flags |= O_CREAT; break;

case 'x': flags |= O_EXCL; break;

default: usageError(argv[0]);

}

}

if (optind + 1 >= argc)

usageError(argv[0]);

size = getLong(argv[optind + 1], GN_ANY_BASE, "size");

perms = (argc <= optind + 2)? (S_IRUSR | S_IWUSR):

getLong(argv[optind + 2], GN_BASE_8, "octal-perms");

/* Создаем объект разделяемой памяти и устанавливаем его размер */

fd = shm_open(argv[optind], flags, perms);

if (fd == -1)

errExit("shm_open");

if (ftruncate(fd, size) == -1)

errExit("ftruncate");

/* Отображаем объект разделяемой памяти */

addr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

if (addr == MAP_FAILED)

errExit("mmap");

exit(EXIT_SUCCESS);

}

pshm/pshm_create.c

50.3. Использование объектов разделяемой памяти

В листингах 50.2 и 50.3 демонстрируется применение объектов разделяемой памяти для передачи данных от одного процесса другому. Первая программа копирует строку в существующий объект разделяемой памяти; имя объекта указывается в первом аргументе командной строки, а копируемая строка — во втором. Но перед выполнением этих операций программа задействует вызов ftruncate(), чтобы размер объекта был равен размеру строки, которую нужно копировать.

Листинг 50.2. Копирование данных в объект разделяемой памяти POSIX

pshm/pshm_write.c

#include

#include

#include "tlpi_hdr.h"

int

main(int argc, char *argv[])

{