222 lines
9.1 KiB
C
222 lines
9.1 KiB
C
// server.c
|
||
// Сервер POSIX IPC: разделяемая память + именованные семафоры.
|
||
// Обрабатывает строки по заданию варианта 12:
|
||
// "Заменить на пробелы все символы, совпадающие с первым символом в строке,
|
||
// кроме самого первого символа."
|
||
|
||
#include <stdio.h> // printf, fprintf, perror
|
||
#include <stdlib.h> // exit, EXIT_FAILURE, strtoul
|
||
#include <string.h> // memset, strncpy, strlen
|
||
#include <errno.h> // errno
|
||
#include <fcntl.h> // O_CREAT, O_EXCL, O_RDWR
|
||
#include <sys/mman.h> // shm_open, mmap, munmap
|
||
#include <sys/stat.h> // mode_t, S_IRUSR, S_IWUSR
|
||
#include <semaphore.h> // sem_t, sem_open, sem_close, sem_unlink, sem_wait, sem_post
|
||
#include <unistd.h> // ftruncate, close
|
||
|
||
// Максимальная длина строки для обмена (включая '\0').
|
||
#define SHM_BUFFER_SIZE 1024
|
||
|
||
// Структура данных в разделяемой памяти.
|
||
typedef struct {
|
||
// Флаг наличия данных от клиента: 0 - нет, 1 - есть.
|
||
int has_data;
|
||
// Флаг, который сервер выставляет как код возврата:
|
||
// 0 - нормальное завершение обработки
|
||
// -1 - ошибка обработки (например, некорректные данные).
|
||
int result_code;
|
||
// Буфер для строки.
|
||
char buffer[SHM_BUFFER_SIZE];
|
||
} shared_block_t;
|
||
|
||
// Функция обработки строки по варианту 12.
|
||
static void process_line(char *s) {
|
||
// Если строка пустая или первый символ - '\0', делать нечего.
|
||
if (s == NULL || s[0] == '\0') {
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
// Сохраняем первый символ строки.
|
||
char first = s[0];
|
||
|
||
// Идём по строке начиная со второго символа.
|
||
for (size_t i = 1; s[i] != '\0'; ++i) {
|
||
// Если текущий символ совпадает с первым, заменяем его на пробел.
|
||
if (s[i] == first) {
|
||
s[i] = ' ';
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// Основная функция сервера.
|
||
int main(int argc, char *argv[]) {
|
||
// Ожидаем минимум два аргумента:
|
||
// argv[1] - имя объекта shared memory (например, "/myshm").
|
||
// argv[2] - имя семафора для клиента (например, "/sem_client").
|
||
// argv[3] - имя семафора для сервера (например, "/sem_server").
|
||
// Дополнительно можно передать количество итераций.
|
||
if (argc < 4) {
|
||
fprintf(stderr,
|
||
"Usage: %s <shm_name> <sem_client_name> <sem_server_name> [iterations]\n",
|
||
argv[0]);
|
||
// -1 по заданию в случае ошибки.
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// Извлекаем имена объектов POSIX IPC.
|
||
const char *shm_name = argv[1];
|
||
const char *sem_client_name = argv[2];
|
||
const char *sem_server_name = argv[3];
|
||
|
||
// Количество итераций обработки (по умолчанию - бесконечно).
|
||
int iterations = -1;
|
||
if (argc >= 5) {
|
||
// Пробуем разобрать целое число итераций.
|
||
char *endptr = NULL;
|
||
unsigned long tmp = strtoul(argv[4], &endptr, 10);
|
||
if (endptr == argv[4] || *endptr != '\0') {
|
||
fprintf(stderr, "Invalid iterations value: '%s'\n", argv[4]);
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
iterations = (int) tmp;
|
||
}
|
||
|
||
// Создаём или открываем объект разделяемой памяти.
|
||
// Используем флаги O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR, чтобы сервер был тем,
|
||
// кто создаёт объект впервые. В случае существования - ошибка.
|
||
int shm_fd = shm_open(shm_name, O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
|
||
if (shm_fd == -1) {
|
||
perror("shm_open");
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// Устанавливаем размер объекта разделяемой памяти.
|
||
if (ftruncate(shm_fd, sizeof(shared_block_t)) == -1) {
|
||
perror("ftruncate");
|
||
close(shm_fd);
|
||
shm_unlink(shm_name);
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// Отображаем объект в адресное пространство процесса.
|
||
shared_block_t *shm_ptr = mmap(NULL,
|
||
sizeof(shared_block_t),
|
||
PROT_READ | PROT_WRITE,
|
||
MAP_SHARED,
|
||
shm_fd,
|
||
0);
|
||
if (shm_ptr == MAP_FAILED) {
|
||
perror("mmap");
|
||
close(shm_fd);
|
||
shm_unlink(shm_name);
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// Инициализируем структуру в разделяемой памяти.
|
||
shm_ptr->has_data = 0;
|
||
shm_ptr->result_code = 0;
|
||
memset(shm_ptr->buffer, 0, sizeof(shm_ptr->buffer));
|
||
|
||
// Закрываем дескриптор файла, отображение уже есть.
|
||
if (close(shm_fd) == -1) {
|
||
perror("close");
|
||
// Не выходим немедленно, поскольку отображение активно.
|
||
}
|
||
|
||
// Создаём именованные семафоры. [web:16]
|
||
// sem_client: клиент делает sem_post, сервер делает sem_wait. [web:16]
|
||
sem_t *sem_client = sem_open(sem_client_name,
|
||
O_CREAT | O_EXCL,
|
||
S_IRUSR | S_IWUSR,
|
||
0);
|
||
if (sem_client == SEM_FAILED) {
|
||
perror("sem_open(sem_client)");
|
||
munmap(shm_ptr, sizeof(shared_block_t));
|
||
shm_unlink(shm_name);
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// sem_server: сервер делает sem_post, клиент делает sem_wait. [web:16]
|
||
sem_t *sem_server = sem_open(sem_server_name,
|
||
O_CREAT | O_EXCL,
|
||
S_IRUSR | S_IWUSR,
|
||
0);
|
||
if (sem_server == SEM_FAILED) {
|
||
perror("sem_open(sem_server)");
|
||
sem_close(sem_client);
|
||
sem_unlink(sem_client_name);
|
||
munmap(shm_ptr, sizeof(shared_block_t));
|
||
shm_unlink(shm_name);
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// Основной цикл обработки.
|
||
// Если iterations == -1, цикл бесконечный, прерывается по сигналу.
|
||
int processed_count = 0;
|
||
while (iterations < 0 || processed_count < iterations) {
|
||
// Ожидаем, пока клиент запишет строку и выполнит sem_post(sem_client). [web:16]
|
||
if (sem_wait(sem_client) == -1) {
|
||
perror("sem_wait(sem_client)");
|
||
processed_count = -1;
|
||
break;
|
||
}
|
||
|
||
// Проверяем, что клиент записал данные.
|
||
if (!shm_ptr->has_data) {
|
||
// Некорректное состояние: семафор поднят, но флаг не установлен.
|
||
fprintf(stderr, "Warning: sem_client posted, but has_data == 0\n");
|
||
shm_ptr->result_code = -1;
|
||
} else {
|
||
// Обрабатываем строку.
|
||
process_line(shm_ptr->buffer);
|
||
|
||
// В данном примере считаем, что обработка всегда успешна.
|
||
shm_ptr->result_code = 0;
|
||
|
||
// Сбрасываем флаг наличия необработанных данных.
|
||
shm_ptr->has_data = 0;
|
||
|
||
// Увеличиваем счётчик обработанных операций.
|
||
processed_count++;
|
||
}
|
||
|
||
// Сообщаем клиенту, что результат готов. [web:16]
|
||
if (sem_post(sem_server) == -1) {
|
||
perror("sem_post(sem_server)");
|
||
processed_count = -1;
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// Выводим количество выполненных операций или -1 в случае ошибки.
|
||
if (processed_count >= 0) {
|
||
printf("%d\n", processed_count);
|
||
} else {
|
||
printf("-1\n");
|
||
}
|
||
|
||
// Освобождаем ресурсы: закрываем и удаляем семафоры. [web:16]
|
||
if (sem_close(sem_client) == -1) {
|
||
perror("sem_close(sem_client)");
|
||
}
|
||
if (sem_close(sem_server) == -1) {
|
||
perror("sem_close(sem_server)");
|
||
}
|
||
if (sem_unlink(sem_client_name) == -1) {
|
||
perror("sem_unlink(sem_client)");
|
||
}
|
||
if (sem_unlink(sem_server_name) == -1) {
|
||
perror("sem_unlink(sem_server)");
|
||
}
|
||
|
||
// Отсоединяем разделяемую память и удаляем объект. [web:8]
|
||
if (munmap(shm_ptr, sizeof(shared_block_t)) == -1) {
|
||
perror("munmap");
|
||
}
|
||
if (shm_unlink(shm_name) == -1) {
|
||
perror("shm_unlink");
|
||
}
|
||
|
||
return 0;
|
||
}
|