linux进程共享内存很大,linux进程间共享内存通信详解

傷城~ 2023-01-20 01:59 16阅读 0赞

今天复习到共享内存，将整个共享内存的使用精细的学习了一下，下面是跟据自己的理解和查找到的资料整理出来的。

使用共享内存共分四步:

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我们用一个简短的例子来体验一下这个过程：

int \*addr;      //用来保存映射的地址

int shmid;      //用来保存共享内存的ID标识符

shmid = shmget(IPC\_PRIVATE, 4, 0);         //获得四个字节大小的共享内存，返回的共享内存ID标识符被保存到shmid中

addr = shmat(shmid, 0, 0);              //映射共享内存，获得共享内存地址

\*addr = 3;             //对共享内存进行操作，将这个地址赋值为3

shmdt(addr);           //解除映射，但共享内存依然存在于系统中，没有被删除

shmctl(shmid, IPC\_RMID, NULL);         //删除共享内存

上面只是一个简短示例，用来体会一下应用过程，实际编写程序时，需要对返回值进行检检查，以免出错。

查看系统中已有的共享内存可用命令：ipcs

现在解释一下这四个函数的用法：

1.int shmget(key\_t key, int size, int shmflg);

当key取值为IPC\_PRIVATE时，建立新的共享内存，大小由size决定。

当key取值不为IPC\_PRIVATE时，而且也不是已建立的共享内存IPC key，则视参数shmflg中是否有IPC\_CREAT标志，来决定是否建立新的共享内存，并且以key值为新共享内存的IPC key。如果没有IPC\_CREAT标志，则会返回错误。

当key取值为已建立的共享内存IPC key时，如果参数shmflg中包含IPC\_CREAT和IPC\_EXCL，则返回错误。如果只包含这两个标志中的其中之一，或者两个都不包含，则视size的大小是否小于等于这个已存在的共享内存的大小，如果小于等于，则返回这个共享内存的ID标识符；否则，返回错误。

参数shmflg也可以用来设置共享内存的存取权限，其值相当于open()函数的mode用法，执行位不用。

返回值：若成功返回共享内存的ID标识符，错误返回-1，错误原因存于errno

2.void \*shmat(int shmid, const void \*shmaddr, int shmflg);

shmid为共享内存ID标识符。

shmaddr指定映射的地址：

如果shmaddr为0，则由内核自动分配。

如果不为0，shmflg也没有指定IPC\_RND旗标，则以参数shmaddr为连接地址。

如果不为0，shmflg指定了IPC\_RND旗标，则将自动将参数shmflg调整为SHMLBA的整数倍。

SHMLBA的定义有两种情况，如下：

\#define SHMLBA PAGE\_SIZE

\#defineSHMLBA(4 \* PAGE\_SIZE)

shmflg还可以有SHM\_RDONLY，表示映射的内存只可以读。

附加说明：1.在经过fork()之后，映射的地址会被继承到子进程。

2.在经过exec()之后，映射的地址连接会自动脱离。

3.程序运行结束之后，映射的地址连接也会自动脱离。

返回值：若成功返回映射得到的地址，错误返回-1，错误原因存于errno

3. int shmdt(const void \*shmaddr);

shmaddr为shmat()映射后获得的地址，此函数解除shmaddr与它连接的共享内存之间的映射。

返回值：成功返回0，否则返回-1，错误原因存于errno

4. int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid\_ds \*buf);

shmctl()提供了几种方式来控制共享内存的操作，shmid为共享内存的ID标识符，cmd为操作的命令，有如下操作：

IPC\_STAT把共享内存的shmid\_ds结构数据复制到buf(每个共享内存中，都包含有一个shmid\_ds结构，里面保存了一些关于本共享内存的信息)

IPC\_SET将参数所指的shmid\_ds结构中的shm\_perm.uid、shm\_perm.gid和shm\_perm.mode复制到共享内存的shmid\_ds结构内。

IPC\_RMID删除共享内存和其包含的数据结构

SHM\_LOCK不让此共享内存置换到swap(什么是swap，这个本人也不理解，如果有高手知道，希望不吝赐教)

SHM\_UNLOCK允许此共享内存置换到swap

SHM\_LOCK和SHM\_UNLOCK为Linux特有，且唯有超级用户允许使用。

shmid\_ds结构定义(linux-2.6.32.2)：

struct shmid\_ds \{

struct ipc\_permshm\_perm;/\* operation perms \*/

intshm\_segsz;/\* size of segment (bytes) \*/

\_\_kernel\_time\_tshm\_atime;/\* last attach time \*/

\_\_kernel\_time\_tshm\_dtime;/\* last detach time \*/

\_\_kernel\_time\_tshm\_ctime;/\* last change time \*/

\_\_kernel\_ipc\_pid\_tshm\_cpid;/\* pid of creator \*/

\_\_kernel\_ipc\_pid\_tshm\_lpid;/\* pid of last operator \*/

unsigned shortshm\_nattch;/\* no. of current attaches \*/

unsigned short shm\_unused;/\* compatibility \*/

void \*shm\_unused2;/\* ditto - used by DIPC \*/

void\*shm\_unused3;/\* unused \*/

\};

shm\_segsz共享内存的大小(bytes)。

shm\_atime最后一次attach(映射)此共享内存的时间

shm\_dtime最后一次detach(解除映射)此共享内存的时间

shm\_ctime最后一次更动此共享内存的时间。

shm\_cpid建立此共享内存的进程识别码。

shm\_lpid最后一个操作此共享内存的进程识别码。

下面是一个经典范例：

\#include

\#define KEY1234

\#define SIZE1024

int main()

int shmid;

char \*shmaddr;

struct shmid\_ds buf;

shmid = shmget(KEY, SIZE, IPC\_CREAT | 0600);/\*建立共享内存\*/

if (fork() == 0)

shmaddr = (char \*) shmat(shmid, 0, 0);

strcpy(shmaddr, "Hi! I am Chiled process!/n");

printf("Child:write to shared memery: /"Hi! I am Chiled process!/"/n");

shmdt(shmaddr);

return;

else

sleep(3);/\*等待子进程执行完毕\*/

shmctl(shmid, IPC\_STAT, &buf);/\*取得共享内存的状态\*/

printf("shm\_segsz = %d bytes/n", buf.shm\_segsz);

printf("shm\_cpid = %d/n", buf.shm\_cpid);

printf("shm\_lpid = %d/n", buf.shm\_lpid);

shmaddr = (char\*) shmat(shmid, 0, SHM\_RDONLY);

printf("Father:%s/n", shmaddr);/\*显示共享内存内容\*/

shmdt(shmaddr);

shmctl(shmid, IPC\_RMID, NULL);/\*删除共享内存\*/

[dca9f55920e965172c1e865dc9483b06.png]: /images/20221021/81591b593027491b9d5959a676430818.png

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