linux进程共享内存
① 架构师进阶：linux进程间如何共享内存
共享内存 IPC 原理
共享内存进程间通信机制主要用于实现进程间大量的数据传输，下图所示为进程间使用共享内存实现大量数据传输的示意图：
640
共享内存是在内存中单独开辟的一段内存空间，这段内存空间有自己特有的数据结构，包括访问权限、大小和最近访问的时间等。该数据结构定义如下：
from /usr/include/linux/shm.h
struct shmid_ds {
struct ipc_perm shm_perm; /* operation perms 操作权限 */
int shm_segsz; /* size of segment (bytes) 段长度大小 */
__kernel_time_t shm_atime; /* last attach time 最近attach时间 */
__kernel_time_t shm_dtime; /* last detach time 最近detach时间 */
__kernel_time_t shm_ctime; /* last change time 最近change时间 */
__kernel_ipc_pid_t shm_cpid; /* pid of creator 创建者pid */
__kernel_ipc_pid_t shm_lpid; /* pid of last operator 最近操作pid */
unsigned short shm_nattch; /* no. of current attaches */
unsigned short shm_unused; /* compatibility */
void *shm_unused2; /* ditto - used by DIPC */
void *shm_unused3; /* unused */|
};
两个进程在使用此共享内存空间之前，需要在进程地址空间与共享内存空间之间建立联系，即将共享内存空间挂载到进程中。
系统对共享内存做了以下限制：
#define SHMMAX 0x2000000 /* max shared seg size (bytes) 最大共享段大小 */
#define SHMMIN 1 /* min shared seg size (bytes) 最小共享段大小 */
#define SHMMNI 4096 /* max num of segs system wide */
#define SHMALL (SHMMAX/getpagesize()*(SHMMNI/16))|
define SHMSEG SHMMNI /* max shared segs per process */
Linux 共享内存管理
1.创建共享内存
#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
/*
* 第一个参数为 key 值，一般由 ftok() 函数产生
* 第二个参数为欲创建的共享内存段大小(单位为字节)
* 第三个参数用来标识共享内存段的创建标识
*/
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
2.共享内存控制
#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
/*
* 第一个参数为要操作的共享内存标识符
* 第二个参数为要执行的操作
* 第三个参数为 shmid_ds 结构的临时共享内存变量信息
*/
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
3.映射共享内存对象
系统调用 shmat() 函数实现将一个共享内存段映射到调用进程的数据段中，并返回内存空间首地址，其函数声明如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
/*
* 第一个参数为要操作的共享内存标识符
* 第二个参数用来指定共享内存的映射地址，非0则为此参数，为0的话由系统分配
* 第三个参数用来指定共享内存段的访问权限和映射条件
*/
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
4.分离共享内存对象
在使用完毕共享内存空间后，需要使用 shmdt() 函数调用将其与当前进程分离。函数声明如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
/*
* 参数为分配的共享内存首地址
*/
int shmdt(const void *shmaddr);
共享内存在父子进程间遵循的约定
1.使用 fork() 函数创建一个子进程后，该进程继承父亲进程挂载的共享内存。
2.如果调用 exec() 执行一个新的程序，则所有挂载的共享内存将被自动卸载。
3.如果在某个进程中调用了 exit() 函数，所有挂载的共享内存将与当前进程脱离关系。
程序实例
申请一段共享内存，父进程在首地址处存入一整数，子进程读出。
#include
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>
#include
#include
#define SHM_SIZE 1024
int main()
{
int shm_id, pid;
int *ptr = NULL;
/* 申请共享内存 */
shm_id = shmget((key_t)1004, SHM_SIZE, IPC_CREAT | 0600);
/* 映射共享内存到进程地址空间 */
ptr = (int*)shmat(shm_id, 0, 0);
printf("Attach addr is %p ", ptr);
*ptr = 1004;
printf("The Value of Parent is : %d ", *ptr);
if((pid=fork()) == -1){
perror("fork Err");
exit(0);
}
else if(!pid){
printf("The Value of Child is : %d ", *ptr);
exit(0);
}else{
sleep(1);
/* 解除映射 */
shmdt(ptr);
/* 删除共享内存 */
shmctl(shm_id, IPC_RMID, 0);
}
return 0;
}
输出结果：
640
② linux两个进程间共享内存通信都需要调用shmget函数么
两个进程都需要调用shmget函数，是根据key值来实现访问同一个共享内存的。
函数原型：int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)
由于是两个进程访问，最好是做两手准备：
1，先创建，若创建成功，可以直接使用。
2，若创建失败--此时，很可能另一个进程已经创建成功了，就不能再创建了。此时，就改为只是获取。
示例代码如下：
int mid = shmget(key, size, IPC_CREAT | 0660);
if(mid < 0){
mid = shmget(key, 0, 0);
}
③ linux多个子进程共享内存通信 c语言 用shmget或mmap
借个取决于那个进程先运行，结果是不确定的
或许需要用semget获取信号灯来同步，来保证执行的顺序
④ Linux进程间如何共享内存
创建共享内存 shmget()
映射共享内存 shmat()
(使用映射的内存)
解除映射. shmdt()
删除共享内存 shmctl()
⑤ linux共享内存存在于进程空间的什么位置
共享内存方式：从物理内存里面拿出来一部分作为多个进程共享。 共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法，一个进程向共享内存区域写入数据，共享这个内存的所有进程都可以立即看到其中内容。 共享内存实现步骤： 一、创建共享内存，使用shmget函数。 二、映射共享内存，将这段创建的共享内存映射到具体的进程空间去，使用shmat函数。 创建共享内存shmget： intshmget(key_t key, size_t size, int shmflg) 功能：得到一个共享内存标识符或创建一个共享内存对象并返回共享内存标识符。 key: 0(IPC_PRIVATE)会建立共享内存对象 size:大于0的整数，新建共享内存的大小，以字节为单位。只获取共享内存时，指定为0. shmflg: 0表示取共享内存标识符，如不存在则函数会报错; IPC_CREAT，如果内核中不存在键值与key相等的共享内存时，则创建一个共享内存;如果存在这样的共享内存则返回共享内存的标识符; IPC_CREATIPC_EXCL: 如果内核中不存在键值与key相等的共享内存，则新建一个消息队列;如果存在这样的共享内存则报错; 函数返回值：成功则返回内存的标识符;出错则返回-1，错误原因存在于error中 映射共享内存到调用进程的地址空间shmat： void*shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg) msqid:共享内存标识符 shmaddr:指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置，直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置。 shmflg: SHM_RDONLY 只读模式，其他为读写模式 函数返回值：成功则返回附加好的共享内存地址;出错返回-1，错误原因存在于error中 断开共享内存连接shmdt： intshmdt(const void *shmaddr) 功能：传入shmaddr，连接共享的内存起始地址;断开成功则返回0，出错则返回-1，错误原因存在于error中。 父子进程间通讯实例： #include #include #include #include #include #include int main(int argc, char **argv){ if(argc< 2){ //需要输入共享的数据 printf("pleaseinput the shared data.n"); exit(-1); } intshmid; shmid= shmget(0,1024,IPC_CREAT); if(shmid== -1){ // 申请共享内存失败 printf("createshare memory failed.n"); exit(-1); } if(fork()){ // 父进程之中 char*p_shmaddr; p_shmaddr= shmat(shmid, NULL, 0); // 映射到父进程之中的一个地址 memset(p_shmaddr,0, 1024); // 初始化共享内存 strcpy(p_shmaddr,argv[1]); // 拷贝共享数据到共享内存 wait(NULL); //等待子进程结束 exit(0); } else{ sleep(2); //等待父进程写入数据 char*c_shmaddr; c_shmaddr= shmat(shmid,NULL,0); // 映射到子进程之中一个地址，具体由kernel 指配 printf("theshare data is: %sn", c_shmaddr); //子进程输出共享的数据 exit(0); } }
⑥ linux共享内存的示例程序
代码 5.1 中的程序展示了共享内存块的使用。
代码 5.1 (shm.c) 尝试共享内存
#include <stdio.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/stat.h>
int main()
{
int segment_id;
char* shared_memory;
struct shmid_ds shmbuffer;
int segment_size;
const int shared_segment_size = 0x6400; /* 分配一个共享内存块 */
segment_id = shmget(IPC_PRIVATE, shared_segment_size, IPC_CREAT|IPC_EXCL|S_IRUSR|S_IWUSR ); /* 绑定到共享内存块 */
shared_memory = (char*)shmat(segment_id, 0, 0);
printf(shared memory attached at address %p
, shared_memory); /* 确定共享内存的大小 */
shmctl(segment_id, IPC_STAT, &shmbuffer);
segment_size = shmbuffer.shm_segsz;
printf(segment size: %d
, segment_size);
sprintf(shared_memory, Hello, world.); /* 在共享内存中写入一个字符串 */
shmdt(shared_memory); /* 脱离该共享内存块 */
shared_memory = (char*)shmat(segment_id, (void*) 0x500000, 0);/* 重新绑定该内存块 */
printf(shared memory reattached at address %p
, shared_memory);
printf(%s
, shared_memory); /* 输出共享内存中的字符串 */
shmdt(shared_memory); /* 脱离该共享内存块 */
shmctl(segment_id, IPC_RMID, 0);/* 释放这个共享内存块 */
return 0;
}
⑦ linux查看共享内存命令
共享内存查看
使用ipcs命令，不加如何参数时，会把共享内存、信号量、消息队列的信息都打印出来，如果只想显示共享内存信息，使用如下命令：
[root@localhost ~]# ipcs -m
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00000000 1867776 root 600 393216 2 dest
0x00000000 1900545 root 600 393216 2 dest
0x00030021 1703938 zc 666 131104 1
0x0003802e 1736707 zc 666 131104 1
0x00030004 1769476 zc 666 131104 1
0x00038002 1802245 zc 666 131104 1
0x00000000 1933318 root 600 393216 2 dest
0x00000000 1966087 root 600 393216 2 dest
0x00000000 1998856 root 600 393216 2 dest
0x00000000 2031625 root 600 393216 2 dest
0x00000000 2064394 root 600 393216 2 dest
0x0014350c 2261003 cs 666 33554432 2
0x00000000 2129932 root 600 393216 2 dest
0x00000000 2162701 root 600 393216 2 dest
0x00143511 395837454 root 666 1048576 1
其中：
第一列就是共享内存的key；
第二列是共享内存的编号shmid；
第三列就是创建的用户owner；
第四列就是权限perms；
第五列为创建的大小bytes；
第六列为连接到共享内存的进程数nattach；
第七列是共享内存的状态status。其中显示“dest”表示共享内存段已经被删除，但是还有用户在使用它，当该段内存的mode字段设置为SHM_DEST时就会显示“dest”。当用户调用shmctl的IPC_RMID时，内存先查看多少个进程与这个内存关联着，如果关联数为0，就会销毁这段共享内存，否者设置这段内存的mod的mode位为SHM_DEST，如果所有进程都不用则删除这段共享内存。
⑧ linux 共享内存 可不可以不加锁呢 系统有两个进程,一个负责写入,一个负责读取
能.并且是"要"加锁.可以使用信号量加锁.
⑨ Linux下共享内存在进程空间的什么位置
共享内存的创建 根据理论： 1. 共享内存允许两个或多个进程共享一给定的存储区，因为数据不需要来回复制，所以是最快的一种进程间通信机制。共享内存可以通过mmap()映射普通文件（特殊情况下还可以采用匿名映射）机制实现，也可以通过系统V共享
⑩ linux共享内存使用的过程
Linux共享内存使用的过程？
一、什么是共享内存
顾名思义，共享内存就是允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存。共享内存是在两个正在运行的进程之间共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。进程可以将同一段共享内存连接到它们自己的地址空间中，所有进程都可以访问共享内存中的地址，就好像它们是由用C语言函数malloc分配的内存一样。而如果某个进程向共享内存写入数据，所做的改动将立即影响到可以访问同一段共享内存的任何其他进程。
特别提醒：共享内存并未提供同步机制，也就是说，在第一个进程结束对共享内存的写操作之前，并无自动机制可以阻止第二个进程开始对它进行读取。所以我们通常需要用其他的机制来同步对共享内存的访问，例如前面说到的信号量。
二、共享内存的使用
与信号量一样，在Linux中也提供了一组函数接口用于使用共享内存，而且使用共享共存的接口还与信号量的非常相似，而且比使用信号量的接口来得简单。它们声明在头文件 sys/shm.h中。
1、shmget函数
该函数用来创建共享内存，它的原型为：
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
第一个参数，与信号量的semget函数一样，程序需要提供一个参数key（非0整数），它有效地为共享内存段命名，shmget函数成功时返回一个与key相关的共享内存标识符（非负整数），用于后续的共享内存函数。调用失败返回-1.
不相关的进程可以通过该函数的返回值访问同一共享内存，它代表程序可能要使用的某个资源，程序对所有共享内存的访问都是间接的，程序先通过调用shmget函数并提供一个键，再由系统生成一个相应的共享内存标识符（shmget函数的返回值），只有shmget函数才直接使用信号量键，所有其他的信号量函数使用由semget函数返回的信号量标识符。
第二个参数，size以字节为单位指定需要共享的内存容量
第三个参数，shmflg是权限标志，它的作用与open函数的mode参数一样，如果要想在key标识的共享内存不存在时，创建它的话，可以与IPC_CREAT做或操作。共享内存的权限标志与文件的读写权限一样，举例来说，0644,它表示允许一个进程创建的共享内存被内存创建者所拥有的进程向共享内存读取和写入数据，同时其他用户创建的进程只能读取共享内存。