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bcu_shared.c 共享内存操作梳理

仅梳理 SQlite/bcu_shared.c 中 POSIX 共享内存的创建、初始化、互斥锁配置及清理全流程。

一、涉及的全部共享内存 API

二、操作时序

shm_open() │ ▼ ftruncate() │ ▼ mmap() │ ▼ memcpy() ← 把从 SQLite 加载的5张表数据整体拷入共享内存 │ ▼ pthread_mutexattr_init() │ ▼ pthread_mutexattr_setpshared() ← 关键：设为 PTHREAD_PROCESS_SHARED │ ▼ pthread_mutex_init() │ ▼ while(1) { sleep(1); } ← 常驻，保持共享内存存活 ▼ (不可达) munmap() + shm_unlink() ← 正常清理逻辑，但死循环导致永远走不到

三、逐步骤详解

1.shm_open— 创建共享内存

shm_fd=shm_open("/bcu_shared_data",O_CREAT|O_RDWR,0666);

返回值是文件描述符（整数），在 Linux 上位于/dev/shm/bcu_shared_data。

注意：此时共享内存大小为 0，还不能用。

2.ftruncate— 设定大小

ftruncate(shm_fd,sizeof(ShareData));

把共享内存"撑大"到sizeof(ShareData)字节。ShareData结构体包含 6 个 Sheet（每个放 50 个PointValue）+pthread_mutex_t，大约 26KB。

失败则close(shm_fd)并退出。

3.mmap— 映射到进程地址空间

g_shared=mmap(NULL,sizeof(ShareData),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,shm_fd,0);

成功返回指向共享内存的指针g_shared，之后可以像普通内存一样读写，修改会同步到所有 attach 的进程。

4.memcpy— 整体复制数据

memcpy(g_shared,&temp,sizeof(ShareData));

在此之前，load_sheet_data()已将 5 张 SQLite 表加载到栈上的临时变量ShareData temp。这一步一次性整体拷贝进共享内存，所有后续进程看到的就是这份数据。

5. 互斥锁初始化 — 进程间同步

pthread_mutexattr_tmutex_attr;pthread_mutexattr_init(&mutex_attr);pthread_mutexattr_setpshared(&mutex_attr,PTHREAD_PROCESS_SHARED);pthread_mutex_init(&g_shared->mutex,&mutex_attr);pthread_mutexattr_destroy(&mutex_attr);

这是一个四步走的标准流程：

之后其他进程（如rtu）使用LOCK(&gbcu_shared->mutex)/UNLOCK(...)即可跨进程同步。

6. 常驻循环

while(1){sleep(1);}

唯一目的：保持进程存活。一旦进程退出，共享内存虽然不会立即消失（还有进程 attach 的话），但创建者退出意味着无人负责清理。

7. 清理逻辑（不可达）

munmap(g_shared,sizeof(ShareData));// 解除映射close(shm_fd);// 关闭文件描述符shm_unlink("/bcu_shared_data");// 删除共享内存

信号处理已注释（signal(SIGINT, ...)被注释掉），while(1)死循环使得这段代码永不执行。进程只能被kill强制终止。

四、其他进程如何 attach

rtu.c等进程通过相同 API 附加同一块共享内存：

// rtu.c 中对应的操作（不在本文件，仅做对照）shm_fd=shm_open("/bcu_shared_data",O_RDWR,0);// 名称必须一致gbcu_shared=mmap(NULL,sizeof(ShareData),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,shm_fd,0);// 使用LOCK(&gbcu_shared->mutex);get_bcu_shared_point_value("系统状态管理、开关控制",120,&val);UNLOCK(&gbcu_shared->mutex);

名称"/bcu_shared_data"是连接双方的关键约定。

五、总结

bcu_shared.c的共享内存操作遵循 POSIX 标准五步走：

shm_open → ftruncate → mmap → 写入数据 → 初始化进程间锁 → 常驻

设计要点：

• 一次搬运：SQLite → 临时结构体 →memcpy进共享内存，之后再也不碰数据库
• 进程间锁：PTHREAD_PROCESS_SHARED保证多个进程可以安全地并发读写
• 名称约定："/bcu_shared_data"是跨进程 attach 的唯一标识
• 常驻不退出：用死循环维持共享内存生命周期，代价是清理代码不可达