对多个客户端使用共享内存和信号量

Question

我在 Linux 上使用 C。我需要构建两个使用共享内存和信号量进行通信的程序。

其中一个程序必须用作服务器（一次只能一个），另一个程序必须用作客户端（一次任意数量）。通信应遵循以下模式：

 Client1 -> Server (Client1 writes to ShM, Server reads it)  
 Client1 <- Server  
 Client2 -> Server  
 Client2 <- Server  

我知道如何在两个进程之间使用共享内存和信号量，但如果有未定义数量的进程想要通信，我不知道如何使用它们。 我曾考虑为每个客户端使用共享内存块，但我必须交换密钥并通知服务器有新客户端。所以这并不能解决问题。

Answer 1

如果您只想为所有客户端使用一个共享内存块，这意味着在任何给定时间，只有一个客户端可以与服务器通信，这可能是一个性能/安全问题。如果一个客户端获取了信号量并且从不释放它会怎样。

如果所有客户端都受信任并且性能不是问题，那么您的客户端需要获取信号量，如果不能，它们可以阻止或旋转信号量。假设您将信号量初始化为 1，然后每个客户端将尝试使用类似 test_and_set() 之类的东西来原子化 down()。如果 test_and_set() 返回 1，则表示操作成功，客户端可以与服务器通信。如果失败，则客户端可以旋转该值，直到它再次变为 1，然后重试。

此解决方案是您可以使用的最低要求。它存在我上面提到的问题，并且还会导致客户端旋转（浪费 cpu），不能保证公平、饥饿等。您最好使用可以实际进入睡眠状态的互斥锁。