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| 導讀 | 共享記憶體是在記憶體中單獨開闢的一段記憶體空間，這段記憶體空間有自己特有的資料結構，包括訪問許可權、大小和最近訪問的時間等。 |
共享記憶體行程間通訊機制主要用於實現行程間大量的資料傳輸，下圖所示為行程間使用共享記憶體實現大量資料傳輸的示意圖：
共享記憶體是在記憶體中單獨開闢的一段記憶體空間，這段記憶體空間有自己特有的資料結構，包括訪問許可權、大小和最近訪問的時間等。該資料結構定義如下：
from /usr/include/linux/shm.h
struct shmid_ds {
struct ipc_perm shm_perm; /* operation perms 操作許可權 */
int shm_segsz; /* size of segment (bytes) 段長度大小 */
__kernel_time_t shm_atime; /* last attach time 最近attach時間 */
__kernel_time_t shm_dtime; /* last detach time 最近detach時間 */
__kernel_time_t shm_ctime; /* last change time 最近change時間 */
__kernel_ipc_pid_t shm_cpid; /* pid of creator 建立者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 */|
};兩個行程在使用此共享記憶體空間之前，需要在行程地址空間與共享記憶體空間之間建立聯絡，即將共享記憶體空間掛載到行程中。
系統對共享記憶體做了以下限制：
#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 */
1.建立共享記憶體
#include #include /*
* 第一個引數為 key 值，一般由 ftok() 函式產生
* 第二個引數為欲建立的共享記憶體段大小(單位為位元組)
* 第三個引數用來標識共享記憶體段的建立標識
*/
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);2.共享記憶體控制
#include #include /*
* 第一個引數為要操作的共享記憶體識別符號
* 第二個引數為要執行的操作
* 第三個引數為 shmid_ds 結構的臨時共享記憶體變數資訊
*/
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);3.對映共享記憶體物件
系統呼叫 shmat() 函式實現將一個共享記憶體段對映到呼叫行程的資料段中，並傳回記憶體空間首地址，其函式宣告如下：
#include
/*
* 第一個引數為要操作的共享記憶體識別符號
* 第二個引數用來指定共享記憶體的對映地址，非0則為此引數，為0的話由系統分配
* 第三個引數用來指定共享記憶體段的訪問許可權和對映條件
*/
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);4.分離共享記憶體物件
在使用完畢共享記憶體空間後，需要使用 shmdt() 函式呼叫將其與當前行程分離。函式宣告如下：
#include
/*
* 引數為分配的共享記憶體首地址
*/
int shmdt(const void *shmaddr);
1.使用 fork() 函式建立一個子行程後，該行程繼承父親行程掛載的共享記憶體。
2.如果呼叫 exec() 執行一個新的程式，則所有掛載的共享記憶體將被自動解除安裝。
3.如果在某個行程中呼叫了 exit() 函式，所有掛載的共享記憶體將與當前行程脫離關係。
申請一段共享記憶體，父行程在首地址處存入一整數，子行程讀出。
#include
#include
#include
#define SHM_SIZE 1024
int main()
{
int shm_id, pid;
int *ptr = NULL;/* 申請共享記憶體 */
shm_id = shmget((key_t)1004, SHM_SIZE, IPC_CREAT | 0600);/* 對映共享記憶體到行程地址空間 */
ptr = (int*)shmat(shm_id, 0, 0);
printf("Attach addr is %p \n", ptr);
*ptr = 1004;
printf("The Value of Parent is : %d \n", *ptr);
if((pid=fork()) == -1){
perror("fork Err");
exit(0);
}
else if(!pid){
printf("The Value of Child is : %d \n", *ptr);
exit(0);
}else{
sleep(1);/* 解除對映 */
shmdt(ptr);/* 刪除共享記憶體 */
shmctl(shm_id, IPC_RMID, 0);
}
return 0;
}輸出結果：
《Linux雲端計算及運維架構師高薪實戰班》2018年07月16日即將開課中，120天衝擊Linux運維年薪30萬，改變速約~~~~
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