Memória partilhada em Unix SysV

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Cíntia Martini Gorjão
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1 Memória partilhada em Unix SysV A forma mais geral de comunicação entre processos é através de memória partilhada. segmento de memoria partilhada Processo A Processo B p q Ö Ó ÙÑ Ñ ÒØÓ Ñ Ñ Ö Ô ÖØ Ð DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 1

2 identificador de acesso Tamnho do segmento em bytes shmid = shmget ( chave, tamanho, flags) chave numerica que identifica o segmento IPC_CREAT 0644 para criar um novo segmento com acesso rw-r--r-- 0 para obter um segmento ja existente DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 2

3 Memória partilhada (cont.) Ligar um segmento de memória partilhada a um endereço virtual no espaço de endereçamento do processo: identificador de acesso ptr = shmat ( shmid, endereco_real, flags) - endereco ao qual se quer associar o segmento. - 0 = deixa o SO escolher. 0 ou SHM_RDONLY Desligar o segmento de memória partilhada do espaço do processo: Ñ Ø ÔØÖµ o segmento deixa de ficar associado ao endereço ÒØ local ao processo, ÔØÖ.» ÍÈ ÖÒ Ò Ó Ë ÐÚ Ë Ø Ñ ÇÔ Ö Ó

4 Remover o segmento de memória partilhada: ÒØ ÑØÐ Ñ Ñ Ù Öµ caso Ñ seja ÁÈ ÊÅÁ, remove o segmento de memória partilhada do sistema. O número de segmentos de memória partilhada que é possível criar é limitado. O SO fornece dois comandos para lidar com segmentos: Ô vêr que segmentos estão a ser usados; ÔÖÑ remover um segmento. DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 4

5 Memória partilhada (cont.): Ô ¹¹¹¹¹¹ Ë Ö Å ÑÓÖÝ Ë Ñ ÒØ ¹¹¹¹¹¹¹¹ Ý Ñ ÓÛÒ Ö Ô ÖÑ ÝØ Ò ØØ Ø ØÙ ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ¼ ÖÓÓØ ½ ¾ ¾ ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ Ò ¼¼ ¾½ ¾ Ø ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ¼ ÖÓÓØ ¼ ¾ ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ½ ½¼ ÖÓÓØ ¼ ¾ ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ½ Ò ¼¼ ¾½ ¾ Ø ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ½ ½ Ò ¼¼ ¾½ ¾ Ø ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ¾¾ ¾ ÖÓÓØ ¼ ¾ ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ¾ ¾½ ½ ÖÓÓØ ¼ ¾ ¼Ü¼¼¼¼¼¼¼¼ ¾ ¾¼ ÖÓÓØ ¼ ¾ DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 5

6 Exemplo: shmget() e shmat() Exemplo de 2 programas (um servidor e outro cliente) que comunicam através de memória partilhada. <sys / i p c. h> <sys / shm. h> SHMSZ 27 ( ) {, *, * ; ÒØ Ú = 5678, Ñ ; Ñ Ø Ñ = Ú ( ËÀÅË,, ÁÈ Ê Ì ( 0666) ) ; Ñ= ( * ) Ñ Ø ( Ñ, ÆÍÄÄ, 0) ; Ö } Ñ ÓÖ =³ ³ <=³Þ ³ Û Ð Ñ ³ ³ Ð Ô Ñ Ø Ñ = ; / * escreve i n f o em memória * / ( ; ; ++) * ++= ; * = ; / * espera até que outro proc. a l t e r e o 1o. char em memória * / ( *!= ) ( 1 ) ; ( ) ; / * l i b e r t a segmento * / Ü Ø ( 0 ) ; DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 6

7 Exemplo shmget() e shmat() (cont.) Programa para ler da memória partilhada: ÒÐÙ <sys / i p c. h> ÒÐÙ <sys / shm. h> Ò SHMSZ 27 ( ) Ñ Ò {, *, * ; Ö Ú = 5678, Ñ ; Ñ ÒØ Ñ Ø Ñ = Ú ( ËÀÅË,, 0666) ; Ñ= ( * ) Ñ Ø ( Ñ, ÆÍÄÄ, 0) ; Ö } ( ; *!= ; ++) / * l ê da memória p a r t i l h a d a ÓÖ = Ñ * / ( ³ ¼ ³ ÔÙØ Ö * ) ; ( ÔÙØ Ö ) ³ Ò ³ ; * ; / * a l t e r a r o 1o. c a r a c t e r em memória * / ( 0 ) ; Ñ=³ ³ Ü Ø DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 7

8 Mapeamento de Memória em Ficheiros Modo tradicional de acesso a ficheiros em Unix: open + (read ou write ou lseek) + close. Dois processos mapeiam no seu espaço uma cópia da mesma página de um ficheiro: Tabelas de paginas Disco A B Memoria Cache Dois processos mapeiam a mesma página no seu espaço: DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 8

9 Tabelas de paginas Disco A B Memoria Esta página pode ser mapeada como partilhada ou como privada. Neste caso não há garantia de atomicidade na escrita e leitura do ficheiro (como acontece com read e write). DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 9

10 Função mmap() ÑÑ Ô Ò Ö Ó Ø Ñ ÔÖÓØ Ð Ó Øµ ÔØÖ onde, ÔØÖ é o endereço onde está colocado o mapeamento. sugere um endereço em memória para o mapeamento. ¼ Ò Ö Ó ou ÆÍÄÄ: o sistema escolhe. Ø Ñ é o tamanho em bytes. ÔÖÓØ é ÈÊÇÌ Ê ou ÈÊÇÌ ÏÊÁÌ Ð : Å È ËÀ Ê é o descritor do ficheiro (é necessário abrir o ficheiro antes!) Ó Ø deslocamento no ficheiro onde começar o mapeamento. DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 10

11 Atenção aos passos para cada processo: obter o descritor do ficheiro fazer o mmap que retorna um apontador ler e escrever sobre o ficheiro através do apontador. DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 11

12 Exemplo com mmap(): rank-sort < f c n t l. h> t, j, rank ; <sys / types. h> < u n i s t d. h> t = a [ i ] ; <sys /mman. h> rank= 0; N 6 ( j =0; SIZE 4 * 1024 * ( ) ( t >a j ] ) rank ++; [ ] ; [ ]= ; * ; ( 0 ) ; } ( ) {,,, ; ( Î ØÓÖ Ò ) ; ÔÖ ÒØ ( =0; <Æ ; ++) { ÓÖ } [ ]= Æ 1; ÔÖ ÒØ ( ±, [ ] ) ; ÔÖ ÒØ ( Ò ) ; = ÓÔ Ò ( ØÑÔ º ÑÑ Ô, Ç Ê ÏÊ ) ; / * abre o f i c h e i r o * / Ð (, ËÁ, Ë Ã Ë Ì ) ; / * truque para g a r a n t i r * / ÛÖ Ø (,, 1 ) ; / * tamanho do f i c h é SIZE * / =( * ) ( 0, ( Æ+1) * Þ Ó ( ÒØ ), ÑÑ Ô ÒØ DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 12

13 },,, 0) ; ( =0; < ; ++) ( ( = ( ) ) == 0) ( ) ; ( =0; ; ++) (& ) ; ( ) ; ( =0; ; ++) (, [ ] ) ; ( ) ; DCC/FCUP Fernando Silva Sistemas de Operação 13

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