System V共享内存
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2022-04-02 23:34:21
[TOC] 1. 概述 System V共享内存在概念上类似于Posix共享内存,代之以调用shm_Open后调用mmap的是,先调用shmget,再调用shmat。 对于每个System V共享内存,内核都维护如下的信息结构,它定义在sys/shm.h头文件中,其中带注释的是我们需要关注的成员。 ......
1. 概述
system v共享内存在概念上类似于posix共享内存,代之以调用shm_open后调用mmap的是,先调用shmget,再调用shmat。
对于每个system v共享内存,内核都维护如下的信息结构,它定义在sys/shm.h头文件中,其中带注释的是我们需要关注的成员。
struct shmid_ds { struct ipc_perm shm_perm; size_t shm_segsz; //共享内存区大小 pid_t shm_lpid; pid_t shm_cpid; shmatt_t shm_nattch; shmat_t shm_cnattch; time_t shm_atime; time_t shm_dtime; time_t shm_ctime; };
2. system v共享内存api
shmget
shmget用于创建一个新的共享内存或打开一个已存在的共享内存。
//成功返回共享内存标识符, int shmget(key_t key, size_t size, int oflag);
- 参数size是共享内存区大小,其余两个参数含义及用法和system v信号量一样
- 当实际操作为创建新的共享内存时,该内存区size个字节均被初始化为0
- 当实际操作为打开已有共享内存时,size可设为0,oflag设为需要的读写权限
shmat
shmat用于把shmget创建或打开的共享内存连接到调用进程的地址空间。
//成功返回映射区起始地址,失败返回-1 void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int flag);
- shmid是shmget返回的标识符
- shmaddr推荐设为null,表示由系统决定映射区起始地址
- flag一般设为0,因为只要调用进程具有共享内存的读写权限,那么映射区内存就也可以读写
- flag也可以设为shm_rdonly限定只读访问
shmdt
shmdt删除由shmat建立的连接。
//成功返回0,失败返回-1 int shmdt(const void *shmaddr);
shmctl
shmctl用于对共享内存的各种控制操作。
//成功返回0,失败返回-1 int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
cmd可使用的命令有三个:
- ipc_rmid:从系统中删除共享内存,此时buf参数设为null即可
- ipc_stat:通过buf返回共享内存对应的shmid_ds结构,一般用此命令获取共享内存区大小
- ipc_set:通过buf设置共享内存对应shmid_ds结构中的shm_perm.uid、shm_perm.gid和shm_perm.mode
3. 简单的程序
代码实现
common.h
#ifndef _common_h_ #define _common_h_ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #define ftok_file "/home/delphi/ftok.file" #define ftok_id 1 #define shm_rd_permission 0444 #define shm_wr_permission 0222 #define shm_rw_permission (shm_rd_permission | shm_wr_permission) #endif
shmcreate.c
#include "common.h" int main(int argc, char **argv) { int length = atoi(argv[1]); int oflag = ipc_creat | shm_rw_permission; int shmid = shmget(ftok(ftok_file, ftok_id), length, oflag); if (shmid >= 0) { printf("shmget create success, shmid = %d\n", shmid); } return 0; }
shmrmid.c
#include "common.h" int main(int argc, char **argv) { int shmid = shmget(ftok(ftok_file, ftok_id), 0, shm_rw_permission); shmctl(shmid, ipc_rmid, null); return 0; }
shmwrite.c
#include "common.h" int main(int argc, char **argv) { int shmid; unsigned char *shmadd; struct shmid_ds buf; int i; shmid = shmget(ftok(ftok_file, ftok_id), 0, shm_rw_permission); shmadd = shmat(shmid, null, 0); shmctl(shmid, ipc_stat, &buf); for (i = 0; i < buf.shm_segsz; i++) { *shmadd++ = i % 256; } return 0; }
shmread.c
#include "common.h" int main(int argc, char **argv) { int shmid; unsigned char *shmadd; unsigned char v; struct shmid_ds buf; int error = 0; int i; shmid = shmget(ftok(ftok_file, ftok_id), 0, shm_rw_permission); shmadd = shmat(shmid, null, 0); shmctl(shmid, ipc_stat, &buf); for (i = 0; i < buf.shm_segsz; i++) { v = *shmadd++; if (v != (i % 256)) { printf("error: shmadd[%d] = %d\n", i, v); error++; } } if (error == 0) { printf("all of read is ok\n"); } return 0; }
代码测试
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