利用pause实现进程间同步一例

完成的功能：一个进程负责将键盘输入的内容写到共享内存，另一个进程负责将共享内存中的数据输出到屏幕上。

两个进程通过pause和kill实现同步。首先运行的进程将自己的pid存到共享内存，然后pause，等待另一个进程将从共享内存中读到的pid保存，然后写入自己的pid后，被对方唤醒。

最后，收到quit命令的进程负责删除共享内存。

writeshm.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/shm.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>

#define N 1024
typedef struct 
{
    pid_t pid;
    char text[N];
}SHM;

void handler(int signo) {}

int main()
{
    key_t key;
    int shmid;
    SHM *shmaddr;
    struct shmid_ds buf;
    pid_t peerpid;

    signal(SIGUSR1, handler);

    if ((key = ftok(".", 97)) == -1)
    {
        perror("fork");
        exit(-1);
    }

    if ((shmid = shmget(key, sizeof(SHM), IPC_CREAT | 0666 | IPC_EXCL)) > 0)   //不存在创建，存在报错EEXIS
    {
        printf("first run\n");
        if ((shmaddr = (SHM *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHM *)-1)//首先运行，得到共享内存映射后的地址
        {
            perror("shmat");
            exit(-1);
        }
        shmaddr->pid = getpid(); //将直接的pid存入共享内存
        pause();  //进入sleep状态，等待被另一个进程发信号唤醒
        peerpid = shmaddr->pid; //保存对方的pid
    }
    else
    {
        if (errno == EEXIST)   //说明是第二个运行的
        {
            printf("last run\n");
            shmid = shmget(key, sizeof(SHM), 0666);  //得到共享内存的id
            if ((shmaddr = (SHM *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHM *)-1)
            {
                perror("shmat");
                exit(-1);
            }
            peerpid = shmaddr->pid; //将共享内存中的pid保存起来，就是对方的pid
            shmaddr->pid = getpid(); //将自己的pid存入共享内存
            kill(peerpid, SIGUSR1);  //唤醒对方
        }
        else
        {
            perror("shmget");
            exit(-1);
        }
    }
    printf("peerpid=%d\n", peerpid);

    while (1)
    {
        printf(">");
        fgets(shmaddr->text, N, stdin);  //将键盘输入的内容存入共享内存
        kill(peerpid, SIGUSR1);     //唤醒对方
        if (strncmp(shmaddr->text, "quit", 4) == 0)
            break;
        pause();  //等待被对方唤醒
    }

    if (-1 == shmdt(shmaddr))  //解除映射
    {
        perror("shmdt");
        exit(-1);
    }
/* 
    if (-1 == shmctl(shmid, IPC_STAT, &buf))  //查询共享内存的状态
    {
        perror("shmctl stat");
        exit(-1);
    }
    if (buf.shm_nattch == 0)  //如果共享内存没有
    {
        if (-1 == shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL))
        {
            perror("shmctl rm");
            exit(-1);
        }
    }
 */
    return 0;
}

readshm.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/shm.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>

#define N 1024
typedef struct 
{
    pid_t pid;
    char text[N];
}SHM;

void handler(int signo) {}

int main()
{
    key_t key;
    int shmid;
    SHM *shmaddr;
    struct shmid_ds buf;
    pid_t peerpid;

    signal(SIGUSR1, handler);

    if ((key = ftok(".", 97)) == -1)
    {
        perror("fork");
        exit(-1);
    }

    if ((shmid = shmget(key, sizeof(SHM), IPC_CREAT | 0666 | IPC_EXCL)) > 0)   //不存在创建，存在报错EEXIS
    {
        printf("first run\n");
        if ((shmaddr = (SHM *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHM *)-1)
        {
            perror("shmat");
            exit(-1);
        }
        shmaddr->pid = getpid();
        pause();
        peerpid = shmaddr->pid;
    }
    else
    {
        if (errno == EEXIST)
        {
            printf("last run\n");
            shmid = shmget(key, sizeof(SHM), 0666);
            if ((shmaddr = (SHM *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHM *)-1)
            {
                perror("shmat");
                exit(-1);
            }
            peerpid = shmaddr->pid;
            shmaddr->pid = getpid();
            kill(peerpid, SIGUSR1);
        }
        else
        {
            perror("shmget");
            exit(-1);
        }
    }
    printf("peerpid=%d\n", peerpid);

    while (1)
    {
        pause();   //等待对方写入
        sleep(1);
        printf("%s", shmaddr->text);
        if (strncmp(shmaddr->text, "quit", 4) == 0)
            break;
        kill(peerpid, SIGUSR1);  //唤醒对方
    }

    if (-1 == shmdt(shmaddr))  //解除映射
    {
        perror("shmdt");
        exit(-1);
    }

    if (-1 == shmctl(shmid, IPC_STAT, &buf))   //查询共享内存的状态
    {
        perror("shmctl stat");
        exit(-1);
    }
    if (buf.shm_nattch == 0)  //如果共享内存的映射数为0，则删除共享内存
    {
        if (-1 == shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL))
        {
            perror("shmctl rm");
            exit(-1);
        }
    }

    return 0;
}