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  • 共享内存加锁互斥访问

    万次阅读 2017-03-07 00:22:28
    在做项目时遇到需要用到多个进程对共享内存读写,考虑到数据冲突问题,特加上互斥作为访问约束条件,具体代码如下: HANDLE CreateOpenFileMapping(LPCTSTR lpShareMemName) { //打开共享的文件对象。  HANDLE ...

    在做项目时遇到需要用到多个进程对共享内存读写,考虑到数据冲突问题,特加上互斥作为访问约束条件,具体代码如下:

    HANDLE CreateOpenFileMapping(LPCTSTR lpShareMemName)
    {
    //打开共享的文件对象。 
    HANDLE hMapFile = OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS, FALSE,lpShareMemName); 
    if (hMapFile)  
    {
    
    
    }
    else
    { 
    //创建共享文件。 
    hMapFile = CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE,NULL, PAGE_READWRITE,0,BUF_SIZE,lpShareMemName); 
    } 
    return hMapFile;
    }
    
    
    
    
    //向共享内存写入数据
    /
    ///函数主要对共享内存读写
    ///hMapFile :共享内训映射句柄
    ///bInOutData:写入或者读取数据
    ///lpMutexName:互斥量名字
    ///bRW :读写标志 0 read ; 1 write
    ///返回值 ture成功 ;false 失败
    /
    BOOL OperateData(HANDLE hMapFile,BYTE *bInOutData,LPCTSTR lpMutexName,bool bRW)
    {
    BOOL bSuc = FALSE;
    BYTE *pBuf = (BYTE *)MapViewOfFile(
    hMapFile,            // 共享内存的句柄
    FILE_MAP_ALL_ACCESS, // 可读写许可
    0,
    0,
    BUF_SIZE
    );
    if (pBuf)
    {
    //加把锁在这地方
    HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,lpMutexName);
    if (hMutex && WaitForSingleObject(hMutex, 30*1000) == WAIT_OBJECT_0)
    {
    if (bRW)
    {
    memset(pBuf,0,BUF_SIZE);
    memcpy(pBuf,bInOutData,BUF_SIZE - 1);
    } 
    else
    {
    memcpy(bInOutData,pBuf,BUF_SIZE - 1);
    } 
    ReleaseMutex(hMutex);
    CloseHandle(hMutex);
    UnmapViewOfFile(pBuf);
    hMutex = NULL;
    pBuf = NULL;
    bSuc = TRUE;
    }
    }
    return bSuc;
    }
    
    
    //读取共享内存数据
    BOOL ReadFromMen(HANDLE hMapFile,BYTE *bOutData,LPCTSTR lpMutexName)
    {
    BOOL bSuc = FALSE;
    BYTE *pBuf = (BYTE *)MapViewOfFile(
    hMapFile,            // 共享内存的句柄
    FILE_MAP_ALL_ACCESS, // 可读写许可
    0,
    0,
    BUF_SIZE
    );
    if (pBuf)
    {
    //加把锁在这地方
    HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,lpMutexName);
    if (hMutex && WaitForSingleObject(hMutex, 30*1000) == WAIT_OBJECT_0)
    {
    
    ReleaseMutex(hMutex);
    CloseHandle(hMutex);
    UnmapViewOfFile(pBuf);
    hMutex = NULL;
    pBuf = NULL;
    bSuc = TRUE;
    }
    }
    return bSuc;
    }
    
    
    wchar_t *MultToWide(LPSTR pChar)
    {
    wchar_t* pWCHAR=NULL;
    //计算pChar所指向的多字节字符串相当于多少个宽字节
    DWORD num=MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,pChar,-1,NULL,0);
    
    
    pWCHAR=(wchar_t*)malloc(num*sizeof(wchar_t));
    
    
    if (pWCHAR==NULL)
    {
    free(pWCHAR);
    }
    
    
    memset(pWCHAR,0,num*sizeof(wchar_t));
    
    
    //多字节转换为宽字节
    MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,pChar,-1,pWCHAR,num);
    return pWCHAR;
    }
    
    
    char *WideToMult(LPWSTR pWCHAR)
    {
    //计算需要多少个字节才能表示对应的多字节字符串
    DWORD num=WideCharToMultiByte(CP_ACP,0,pWCHAR,-1,NULL,0,NULL,0);
    //开辟空间
    char *pChar=NULL;
    pChar=(char*)malloc(num*sizeof(char));
    if (pChar)
    {
    memset(pChar,0,num*sizeof(char));
    //将宽字节字符串转换为多字节字符串
    WideCharToMultiByte(CP_ACP,0,pWCHAR,-1,pChar,num,NULL,0);
    }
    return pChar;
    }
    int _tmain()
    {
     创建共享文件句柄
    //HANDLE hMapFile = CreateFileMapping(
    // INVALID_HANDLE_VALUE,    // 物理文件句柄
    // NULL,                    // 默认安全级别
    // PAGE_READWRITE,          // 可读可写
    // 0,                       // 高位文件大小
    // BUF_SIZE,                // 地位文件大小
    // szName                   // 共享内存名称
    // );
    
    
    
    
    //char *pBuf = (char *)MapViewOfFile(
    // hMapFile,            // 共享内存的句柄
    // FILE_MAP_ALL_ACCESS, // 可读写许可
    // 0,
    // 0,
    // BUF_SIZE
    // );
    
    
    
    
    //while(1)
    //{
    // cout << "input..." << endl;
    // char szInfo[BUF_SIZE] = {0};
    // gets(szInfo); // 其实gets并不安全
    // strncpy(pBuf, szInfo, BUF_SIZE - 1);
    // pBuf[BUF_SIZE - 1] = '\0';
    //}
    
    
    //UnmapViewOfFile(pBuf);
    //CloseHandle(hMapFile);
    
    
    //写入
    HANDLE hMapFile = CreateOpenFileMapping(_T("NameOfMappingObject"));
    
    
    for (int i=0;i<1000000;i++)
    {
    CString strInput = _T("");
    strInput.Format(_T("%d%d%d%d%d%d;"),i,i,i,i,i,i);
    char *bInOutData = WideToMult(strInput.GetBuffer(NULL));
    BOOL Suc = OperateData(hMapFile,(BYTE*)bInOutData,_T("NameOfMappingObjectMutex"),1);
    cout<<bInOutData<<endl;
    delete []bInOutData;
    bInOutData = NULL;
    
    
    
    }
    
    
    
    
    
    
    //读取数据
    //for (int i=1;i>0;i++)
    //{
    // HANDLE hMapFile1 = CreateOpenFileMapping(_T("NameOfMappingObject"));
    // BYTE bOutData[1024];
    // BOOL  Suc = OperateData(hMapFile1,(BYTE*)bOutData,_T("NameOfMappingObjectMutex"),0);
    // char *P = (char*)bOutData;
    // cout<<P<<endl;
    // wchar_t *pWchar = MultToWide(P);
    // CString strOut = pWchar;
    // delete []pWchar;
    // pWchar = NULL;
    // Sleep(100);
    //}
    
    
    return 0;
    }

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  • 据我了解,使用进程共享互斥锁的常见方法如下:分配共享内存块,在共享内存块上初始化pthread互斥锁,然后使用它。在创建共享内存的情况下,如果多个进程尝试分配具有相同密钥ID的共享内存块,则由OS处理。好的,...

    关于stackoverflow,是否可以在进程之间共享pthread互斥锁有很多问题,但是我没有发现有关共享互斥锁初始化的问题/答案。

    据我了解,使用进程共享互斥锁的常见方法如下:分配共享内存块,在共享内存块上初始化pthread互斥锁,然后使用它。

    在创建共享内存的情况下,如果多个进程尝试分配具有相同密钥ID的共享内存块,则由OS处理。好的,但是我不明白的是如何安全地在共享内存块上初始化互斥锁?

    我对吗,pthread_mutex_init不提供任何安全的方法来从不同进程中同时初始化pthread_mutex_t?如果是,我如何为进程提供独占访问权限以初始化共享的"互斥"?以及如何确定另一个进程是否成功初始化了互斥锁?

    第二个问题涉及阻止互斥锁的进程崩溃的情况。好了,有一个健壮的互斥锁可以处理这种情况并返回相应的错误代码。共享内存块呢?似乎一个进程应该注意是否是最后一个使用共享内存破坏它的进程。

    出于好奇,为什么不使用POSIX信号量呢? man7.org/linux/man-pages/man7/sem_overview.7.html与pthread_mutex不同,POSIX信号量用于进程间通信。

    @jameslarge这是一个好问题。 有些人建议使用互斥锁而不是信号灯。 例如,stackoverflow.com / q / 6477525/465662我试图找到任何真正的优势

    我对吗,pthread_mutex_init不提供任何安全的方法来从不同进程中同时初始化pthread_mutex_t?

    正确。您可以确保只有一个进程在互斥锁上调用pthread_mutex_init(),并且在该调用成功返回之前,没有进程尝试对该互斥锁进行操作。

    例如,使用POSIX shm_open()共享内存区域,您可以让进程尝试使用O_CREAT和O_EXCL标志打开该区域,以便恰好有一个进程可以成功创建它。然后,此过程负责调整共享内存区域的大小并使用pthread_mutex_init()初始化互斥量。然后,其他进程必须在打开共享内存区域之前等待初始化过程中的某种通知-例如,您可以让进程阻止打开FIFO O_RDONLY,并让初始化过程通过打开FIFO O_WRONLY通知它们。 (这将导致开放成功)。

    通常,共享内存段将不是进程之间的唯一通信通道。通常,您将引导通过UNIX域套接字的通信,并协商在其上的共享内存区域的设置,甚至可能会通过SCM_RIGHTS消息通过该套接字传递共享内存区域文件描述符。然后,共享内存区域将用于加速对性能敏感的IPC。

    不能使用pthread_once(3)安全地完成初始化吗? 我知道可以为给定进程的线程服务。 假设after_control变量也位于共享内存中,它将跨进程工作吗?

    @kaiwan:POSIX仅表示pthread_once()在同一进程的线程之间起作用。 它确实说pthread_once_t变量必须静态初始化,这是将其放置在共享内存区域中的问题。

    我使用mmap创建共享内存块。

    int fd = open(filename, O_RDWR | O_CLOEXEC);

    当文件不存在时,则fd < 0,然后尝试初始化互斥锁内存。

    fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT | O_CLOEXEC | O_TRUNC | O_EXCL,

    S_IRUSR);

    if(fd < 0) {

    // two processes might try to create the file simultaneously.

    // one open is success, the other one fail because of O_EXCL.

    sleep_random_10ms();

    continue; // continue and try again.

    }

    注意:由于S_IRUSR,open成功执行并创建文件后,该文件仍不可写。其他任何进程将无法使用O_RDWR打开文件,因此第一个open仍然会失败。初始化互斥锁时,没有进程将使用互斥锁。

    创建文件后,我们照常初始化互斥锁

    pthread_mutexattr_init(&att);

    pthread_mutexattr_setrobust(&att);

    pthread_mutexattr_setpshared(&att, PTHREAD_PROCESS_SHARED);

    pthread_mutex_init(&mutex, &att)

    write(fd, &mutex, sizeof(mutex))

    fchmod(fd, S_IRUSR | S_IWUSR)

    fclose(fd);

    最后两个步骤使文件可写,以便任何其他进程将在第一次尝试时成功打开文件。

    我们开始照常使用互斥锁

    mutex = (pthread_mutex_t*) mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_, 0);

    pthread_mutex_lock(mutex);

    ....

    pthread_mutex_unlock(mutex);

    清理

    munmap(&mutex);

    close(fd);

    展开全文
  • 在win平台下,如果要多进程共享访问同一把互斥,则使用有名CreateMutex或者有名CreateFileMapping。 例如: HANDLE mutex = CreateMutexA(NULL, false, "MyMutexName"); 使用上面的代码在同一个用户、同...

    文章目录

    概述

    在win平台下,如果要多进程共享访问同一把互斥,则使用有名CreateMutex或者有名CreateFileMapping。

    例如:

    HANDLE mutex = CreateMutexA(NULL, false, "MyMutexName"); 
    

    使用上面的代码在同一个用户、同一个session下是没有问题的,但是以不同用户或者同一用户不同session时(比如在windows server中运行程序,使用远程桌面登录时,不同的远程桌面终端的MutexName是不同的),此mutex就不是同一个了。

    因为不同用户或者session中实际生成的MutexName就有一个前缀,类似:

    \session\1\basenamedobjs\MyMutexName
    \session\9\basenamedobjs\MyMutexName
    

    解决方案

    此时如果希望不同的用户访问的是同一把锁,同一块共享内存,则需要在名称前加"Global",比如:

    HANDLE mutex = CreateMutexA(NULL, false, "Global\\MyMutexName"); 
    

    但是只做上一步是不完整的,因为不同的用户的权限不一样,使用OpenMutex时会提示无权限访问,此时就需要在CreateMutex时设置安全权限。

    示例代码如下,在示例代码中创建了一个空的DACL,表示所有人都可以访问这块共享内存或者锁,暂时没有仔细研究精细控制权限:

    code 1:

    SECURITY_ATTRIBUTES sa = { sizeof(sa) }; 
    SECURITY_DESCRIPTOR sd; 
    InitializeSecurityDescriptor(&sd, SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION); 
    SetSecurityDescriptorDacl(&sd, TRUE, NULL, FALSE); 
    sa.lpSecurityDescriptor = &sd; 
    
    HANDLE mutex = CreateMutexA(&sa, 0, "Global\\MyMutexName"); 
    

    code2:

    SECURITY_ATTRIBUTES sa;
    SECURITY_DESCRIPTOR sd;
    
    InitializeSecurityDescriptor(&sd,SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);
    SetSecurityDescriptorDacl(&sd,TRUE,NULL,FALSE);
    sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
    sa.bInheritHandle = TRUE;
    sa.lpSecurityDescriptor = &sd;
    
    CreateFileMapping(.., &sa,...);
    
    展开全文
  • Linux共享内存互斥

    千次阅读 2018-08-07 09:02:34
    映射后,每个进程都可通过访问自己的内存而访问共享内存区域,进而与其它进程进行通信。 共享内存相关函数 打开创建共享内存文件 int shm_open(const char *name, int oflag, mode_t mode) 删除共享内存 int shm...

    Linux共享内存

    共享内存是从系统的空闲内存池中分配,并希望访问它的每个进程都能连接它。连接的过程称为映射。映射后,每个进程都可通过访问自己的内存而访问共享内存区域,进而与其它进程进行通信。

    共享内存相关函数

    • 打开创建共享内存文件

    int shm_open(const char *name, int oflag, mode_t mode)

    • 删除共享内存

    int shm_unlink(const char *name)

    • 重置共享内存文件大小

    int ftruncate(int fd, off_t length)

    • 建立(连接)共享内存映射

    void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)

    // addr:建立映射区的首地址,由Linux内核指定。使用是,直接传递NULL

    // length:欲创建映射区的大小

    // prot:映射区权限PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE

    // flags:标志位参数(常用于设定更新物理区域,设置共享、创建匿名映射区)

           MAP_SHARED:会将映射区所做的操作反映到物理设备(磁盘上),无血缘关系的进程通信

           MAP_PRIVATE:映射区所做的修改不会反映到物理设备

           MAP_ANONYMOUS:匿名映射区

    // fd:用来建立映射区的文件描述符

    // offset:映射文件的偏移(4k的整数倍)

    • 解除映射

    int munmap(void *addr, size_t length)

    进程间同步互斥锁相关函数

    • 初始化互斥锁

    int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr)

    • 释放互斥锁

    int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)

    • 尝试加锁

    int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)

    • 加锁

    int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)

    • 加锁(存在时间限制)

    int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespc *restrict abstime)

    • 解锁

    int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)

    • 定义mutex锁的属性

    pthread_mutexattr_t mattr

    • 初始化一个mutex属性对象

    int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t *attr)

    • 销毁mutex属性对象(非销毁锁)

    int pthread_mutexattr_destory(pthread_mutexattr_t *attr)

    • 修改mutex属性

    int pthread_mutexattr_setshared(pthread_mutexattr *attr, int pshared)

    // pshared取值如下:

    // 线程锁:PTHREAD_PROCESS_PRIVATE(mutex的默认属性为线程锁,进程间私有)

    // 进程锁:PTHREAD_PROCESS_SHARED

    共享内存测试程序

    // test1.cpp
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/mman.h>
    #include <string.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main() {
            int fd = shm_open("/test-shm", O_CREAT|O_RDWR|O_EXCL, 0777);
            if (fd < 0) {
                    fd = shm_open("/test-shm", O_RDWR, 0777);
                    printf("open ok\n");
                    if (fd < 0) {
                            printf("error open shm object\n");
                            return 0;
                    }  
            }  
            else {
                    printf("create ok\n");
                    ftruncate(fd, 1024);
            }
            char *ptr = (char *)mmap(NULL, 1024, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
            close(fd);
            strcpy(ptr, "write by t08");
            return 0;
    }

    程序编译:

    gcc -lrt -o test1 test1.cpp

    // test2.cpp
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/mman.h>
    #include <string.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main() {
            int fd = shm_open("/test-shm", O_RDWR, 0777);
            if (fd < 0) {
                    printf("error open shm object\n");
                    return 0;
            }  
            char *ptr = (char *)mmap(NULL, 1024, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
            close(fd);
            getchar();
            printf("%s\n", ptr);
            return 0;
    }

    程序编译:

    gcc -lrt -o test2 test2.cpp

    程序执行:

    ./test1和./test2后,能看到相关结果

     

     

    展开全文
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  • C++11使用互斥量保护共享数据

    千次阅读 2019-04-27 00:38:34
    C++中通过实例化std::mutex创建互斥量,通过调用成员函数lock()进行上锁,unlock()进行解锁。不过,不推荐实践中直接去调用成员函数,因为调用成员函数就意味着,必须记住在每个函数出口都要去调用unlock(),也包括...
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空空如也

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共享内存加锁互斥访问