system V共享内存和posix共享内存类似,system V共享内存是调用shmget函数和shamat函数。
shmget函数创建共享内存区,或者访问一个存在的内存区,类似系统调用共享内存的open和posix共享内存shm_open函数。shmget函数原型为:
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#include
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#include
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int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
key: 函数ftok返回值,或者IPC_PRIVATE ,当使用IPC_PRIVATE时,最好两个进程空间是共享的,比如父子进程,否则当前进程产生的共享内存标识(返回值),在另一个进程里面不易得到;
ftok函数原型为:key_t ftok(const char *pathname, int proj_id); 参数pathname为文件绝对路径名,proj_id为一个整型标识符,该函数将一个已存在的的路径名和一个整型标识符转化成一个key_t值(返回 值),称为IPC键。
size:创建新的共享内存大小,当创建一片新的共享内存时,该值为不为0的参数。如果是读取一片共享内存,该值可以为0。
shmflg:读写权限值组合。IPC_CREAT(创建新的共享内存)或IPC_CREAT|IPC_EXCL(当将要创建的共享内存已经存在时,再试 图创建将返回EEXIST)。其实IPC_CREAT和IPC_EXCL的组合和open函数的O_CREAT和O_EXCL组合类似。
函数返回共享内存区的标识。shmxxx函数操作共享内存将使用该函数返回值。该函数类似posix共享内存shm_open函数功能。
当shmget创建或打开一个共享内存区后,需要使用函数shmat来将该片共享内存连接到当前进程空间中来,当某一进程使用完共享内存后,使用函数shmdt断开和共享内存的链接。
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#include
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#include
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void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
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int shmdt(const void *shmaddr);
shmid:是函数shmget函数返回的共享内存标识符。
shmaddr: 连接到调用进程地址空间的地址,如果该参数为NULL,系统选择一个合适地址;如果shmaddr非空并且shmflg指定了选项SHM_RND,那么相 应的共享内存链接到由shmaddr参数指定的地址向下舍入一个SHMLAB常值。如果shmaddr非空并且shmflg未指定SHM_RND,共享内 存地址链接到shmaddr参数指定的地址。
shmflg:可以指定SHM_RND和SHM_RDONLY(只读),如果指定SHM_RDONLY选项,那么调用进程对该片共享内存只有读权限,否则,进程对该片内存将有读写权限。
函数shmdt不会删除指定的共享内存,它只是断开和该片共享内存的链接而已。当一个进程终止后,该进程链接的共享内存将自动断开。
shmat函数成功返回当前进程共享内存地址,失败返回(void *)-1;shmdt成功返回0,失败返回-1;
删除共享内存需要函数shmctl调用IPC_RMID命令来完成。
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#include
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#include
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int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
shmid:共享内存区标识;
cmd:对共享内存的操作命令,命令IPC_RMID销毁(destroy)一片共享内存,销毁之后所有shmat,shmdt,shmctl对该片内存 操作都将失效,销毁该共享内存要等到该共享内存引用计数变为0才进行;IPC_SET命令设置shmid_ds结构成员;IPC_STAT返回当前共享内 存结构;其余命令查看man手册。
buf:为指向shmid_ds数据结构;
system V 共享内存示例:
server process:
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int sln_shm_get(char *shm_file, void **mem, int mem_len)
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{
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int shmid;
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key_t key;
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if (NULL == fopen(shm_file, "w+")) {
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printf("fopen: %s\n", strerror(errno));
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return -1;
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}
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key = ftok(shm_file, 0);
-
if (key < 0) {
-
printf("ftok: %s\n", strerror(errno));
-
return -1;
-
}
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-
shmid = shmget(key, mem_len, IPC_CREAT);
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if (shmid < 0) {
-
printf("shmget: %s\n", strerror(errno));
-
return -1;
-
}
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-
*mem = (void *)shmat(shmid, NULL, 0);
-
if ((void *)-1 == *mem) {
-
printf("shmat: %s\n", strerror(errno));
-
return -1;
-
}
-
-
return shmid;
-
}
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-
int main(int argc, const char *argv[])
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{
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char *shm_file = NULL;
-
char *shm_buf = NULL;
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int shmid;
-
-
-
shmid = sln_shm_get(SHM_IPC_FILENAME, (void **)&shm_buf, SHM_IPC_MAX_LEN);
-
if (shmid < 0) {
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return -1;
-
}
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snprintf(shm_buf, SHM_IPC_MAX_LEN, "Hello system V shaare memory IPC! this is write by server.");
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sleep(15);
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printf("System V server delete share memory segment!\n");
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shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
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-
return 0;
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}
client process:
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int sln_shm_get(char *shm_file, void **mem, int mem_len)
-
{
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int shmid;
-
key_t key;
-
-
-
key = ftok(shm_file, 0);
-
if (key < 0) {
-
printf("ftok: %s\n", strerror(errno));
-
return -1;
-
}
-
-
shmid = shmget(key, mem_len, IPC_CREAT);
-
if (shmid < 0) {
-
printf("shmget: %s\n", strerror(errno));
-
return -1;
-
}
-
-
*mem = (void *)shmat(shmid, NULL, 0);
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if ((void *)-1 == *mem) {
-
printf("shmat: %s\n", strerror(errno));
-
return -1;
-
}
-
-
return shmid;
-
}
-
-
-
int main(int argc, const char *argv[])
-
{
-
char *shm_buf = NULL;
-
int i;
-
-
if (sln_shm_get(SHM_IPC_FILENAME, (void **)&shm_buf, SHM_IPC_MAX_LEN) < 0) {
-
return -1;
-
}
-
-
-
printf("ipc client get: %s\n", shm_buf);
-
-
-
return 0;
-
}
运行时,首先执行server process,使用命令ipcs可以查看当前系统共享内存:
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# ipcs
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------ Message Queues --------
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key msqid owner perms used-bytes messages
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------ Shared Memory Segments --------
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key shmid owner perms bytes nattch status
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0x0010a797 131072 root 0 4096 1
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------ Semaphore Arrays --------
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key semid owner perms nsems
可以看到存在一个共享内存区,其中key为:0x0010a797 ,共享内存ID为:131072
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# ./client
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ipc client get: Hello system V shaare memory IPC! this is write by server.
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#
当server进程destroy共享内存之后,再重复上面步骤,
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# ipcs
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------ Message Queues --------
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key msqid owner perms used-bytes messages
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------ Shared Memory Segments --------
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key shmid owner perms bytes nattch status
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-
-
------ Semaphore Arrays --------
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key semid owner perms nsems
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此时共享内存已经不在了,但文件依然存在。
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# ./client
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ipc client get:
-
#
此时客户端已经不能获取之前共享内存内容了。
另外,ipcrm命令可以在命令行上删除指定共享内存区。
通过读取文件/proc/sys/kernel/shmmax可以获取系统所支持共享内存最大值,
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# cat /proc/sys/kernel/shmmax
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33554432
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#
可以看到我目前系统支持最大个共享内存值为:32M。
通过上示例可以看到system V共享内存和posix共享内存类似,不过posix共享内存的大小可以随时通过ftruncate改变,而system V 的共享内存大小在shmget时就已经确定下来了。
同样的,system V共享内存大多数时候也需要在多进程之间同步,system V 可以使用自己的信号量来实现,具体细节将在后面同步相关专栏详细讲解。
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