前面实验室的师兄们在讨论pthread这套接口能不能实现进程间同步,自己对这个不是十分地了解,但是对这个比较感兴趣,于是就在实验室师兄的指导下去实现了这个同步机制。
测试的结果就是可以用pthread_mutex_t来实现进程间的同步。
需要注意的是初始化 mutex 时需要指定
PTHREAD_PROCESS_SHARED 这个属性,代码如下
pthread_mutexattr_init(&attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(&mutex, &attr);
其中 pthread_mutexattr_setpshared 这个 API 在 open group 的标准中定义
http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/pthread_mutexattr_getpshared.html
不过这个 feature 不是所有的平台都支持,compile time 用 _POSIX_THREAD_PROCESS_SHARED 检查,runtime 用 sysconf(_SC_THREAD_PROCESS_SHARED) 检查所在平台是否支持。
另外我是通过在 mmap 调用指定 MAP_SHARED 实现在父子进程间共享内存的,并没有使用 System V 的共享内存 API。
这是示例代码:
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#ifndef _POSIX_THREAD_PROCESS_SHARED
#error "This platform does not support process shared mutex"
#endif
/* Define globally accessible variables and a mutex */
#define NUMTHRDS 4
int* shared_sum = NULL;
pthread_mutex_t *sum_mutex;
int process_fn()
{
int i;
for ( i=0; i < 100000000; i++)
{
pthread_mutex_lock(sum_mutex);
*shared_sum += 1;
pthread_mutex_unlock(sum_mutex);
}
return 0;
}
int main(int argc, char** argv)
{
int i;
pthread_mutex_t *p_map;
int* temp;
int cpid;
p_map=(pthread_mutex_t*)mmap(NULL,sizeof(pthread_mutex_t)*10,PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS,-1,0);
sum_mutex = p_map;
shared_sum = (int*) (p_map+3);
*shared_sum = 0;
pthread_mutexattr_t mutex_shared_attr;
/* Set pthread_mutex_attr to process shared */
pthread_mutexattr_init(&mutex_shared_attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&mutex_shared_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(sum_mutex, &mutex_shared_attr);
cpid = fork();
if(cpid == 0)
{
process_fn();
return 0;
} else {
process_fn();
waitpid(cpid, NULL, 0);
}
temp = (int*) (p_map+3);
printf("in the end, the shared sum: %d\n",*temp);
return 0;
}
这是进程中有线程的示例代码。
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#ifndef _POSIX_THREAD_PROCESS_SHARED
#error "This platform does not support process shared mutex"
#endif
/* Define globally accessible variables and a mutex */
#define NUMTHRDS 4
int* shared_sum = NULL;
pthread_t callThd[NUMTHRDS];
pthread_mutex_t *sum_mutex;
void *thread_fn(void *arg)
{
int i;
int id = (int)((long)arg);
for(i = 0; i < 1000000; i++)
{
pthread_mutex_lock(sum_mutex);
*shared_sum += 1;
/*printf("Thread #%d: mysum=%d\n",id, *shared_sum);*/
pthread_mutex_unlock(sum_mutex);
}
}
int process_fn()
{
pthread_attr_t attr;
int i;
/* Create threads to perform the dotproduct */
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
for(i=0;i<NUMTHRDS;i++)
{
pthread_create(&callThd[i], &attr, thread_fn, (void *)((long)i));
}
/* Wait on the other threads */
for(i=0;i<NUMTHRDS;i++) {
pthread_join(callThd[i], NULL);
}
/* After joining, print out the results and cleanup */
printf("Sum = %d\n", *shared_sum);
return 0;
}
int main(int argc, char** argv)
{
int i;
pthread_mutex_t *p_map;
int cpid;
p_map=(pthread_mutex_t*)mmap(NULL,sizeof(pthread_mutex_t)*10,PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS,-1,0);
sum_mutex = p_map;
shared_sum = (int*) (p_map+3);
*shared_sum = 0;
pthread_mutexattr_t mutex_shared_attr;
/* Set pthread_mutex_attr to process shared */
pthread_mutexattr_init(&mutex_shared_attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&mutex_shared_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(sum_mutex, &mutex_shared_attr);
cpid = fork();
if(cpid == 0)
{
process_fn();
return 0;
} else {
process_fn();
}
printf("In the end, the shared sum: %d\n",*shared_sum);
return 0;
}
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