【原创】《Linux高级程序设计》杨宗德著 - 进程管理与程序开发 - 共享内存 分类: Linux --- 应用程序设计 2014-11-15 18:25 55人阅读 评论(0) 收藏
【原创】《Linux高级程序设计》杨宗德著 - 进程管理与程序开发 - 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。
共享内存是在内存中单独开辟一段内存空间,这段内存空间有自己特有的数据结构,包括访问权限、大小和最近访问时间等信息。该数据结构定义如下:
在使用共享内存进行数据存取是,有必要使用二元信号量来同步两个进程,以实现对共享内存的写操作。
共享内存与管道的对比
Linux共享内存管理
1. 创建共享内存
2. 共享内存控制
3. 映射共享内存
int shmat(int shmid,char *shmaddr,int flag)
参数:
shmid:shmget函数返回的共享存储标识符
flag:决定以什么样的方式来确定映射的地址(通常为0)
返回值:
如果成功,则返回共享内存映射到进程中的地址;如果失败,则返回-1。
4. 分离共享内存对象的映射
当一个进程不再需要共享内存时,需要把它从进程地址空间中多里。int shmdt(char *shmaddr)
共享内存的权限管理示例
#include<sys/shm.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include<sys/ipc.h> #include<string.h> int main(int argc,char *argv[]) { key_t key; int shm_id; char *ptr; key=ftok("/",10); shm_id=shmget(key,100,IPC_CREAT|SHM_R); printf("get the shm id is %d\n",shm_id); if ((ptr = (char *)shmat(shm_id, NULL, SHM_RDONLY)) == NULL) { if (shmctl(shm_id, IPC_RMID, NULL) == -1) perror("Failed to remove memory segment"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("in yangzd the attach add is %p\n",ptr); printf("*ptr=%c\n",*ptr); printf("now ,try to write the memory\n"); *ptr='d'; printf("*ptr=%c\n",*ptr); shmdt(ptr); shmctl(shm_id,IPC_RMID,0); }运行结果(因为是SHM_RDONLY,所以普通用户不能进行写操作,会出现段错误):
$ ./shmat_rd_flag_regular get the shm id is 32769 in yangzd the attach add is 0xb7769000 *ptr= now ,try to write the memory 段错误 (核心已转储)
共享内存处理应用示例
发送端:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/shm.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> #include <string.h> int main(int argc,char *argv[]) { int running=1; int shid; int semid; int value; void *sharem=NULL; struct sembuf sem_b; sem_b.sem_num = 0; sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; if((semid=semget((key_t)123456,1,0666|IPC_CREAT))==-1) { perror("semget"); exit(EXIT_FAILURE); } if (semctl(semid, 0, SETVAL, 0) == -1) { printf("sem init error"); if(semctl(semid,0,IPC_RMID,0)!=0) { perror("semctl"); exit(EXIT_FAILURE); } exit(EXIT_FAILURE); } shid=shmget((key_t)654321,(size_t)2048,0600|IPC_CREAT); if(shid==-1) { perror("shmget"); exit(EXIT_FAILURE); } sharem=shmat(shid,NULL,0); if(sharem==NULL) { perror("shmat"); exit(EXIT_FAILURE); } while(running) { if((value=semctl( semid, 0, GETVAL ))==0) { printf("write data operate\n"); printf("please input something:"); scanf("%s",sharem); sem_b.sem_op = 1; if (semop(semid, &sem_b, 1) == -1) { fprintf(stderr, "semaphore_p failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } } if(strcmp(sharem,"end")==0) running--; } shmdt(sharem); return 0; }接收端:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <sys/sem.h> int main(int argc,char *argv[]) { int running=1; char *shm_p=NULL; int shmid; int semid; int value; struct sembuf sem_b; sem_b.sem_num = 0; sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; if((semid=semget((key_t)123456,1,0666|IPC_CREAT))==-1) { perror("semget"); exit(EXIT_FAILURE); } shmid=shmget((key_t)654321,(size_t)2048,0600|IPC_CREAT); if(shmid==-1) { perror("shmget"); exit(EXIT_FAILURE); } shm_p=shmat(shmid,NULL,0); if(shm_p==NULL) { perror("shmat"); exit(EXIT_FAILURE); } while(running) { if((value=semctl( semid, 0, GETVAL ))==1) { printf("read data operate\n"); sem_b.sem_op = -1; if (semop(semid, &sem_b, 1) == -1) { fprintf(stderr, "semaphore_p failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("%s\n",shm_p); } if(strcmp(shm_p,"end")==0) running--; } shmdt(shm_p); if(shmctl(shmid,IPC_RMID,0)!=0) { perror("shmctl"); exit(EXIT_FAILURE); } if(semctl(semid,0,IPC_RMID,0)!=0) { perror("semctl"); exit(EXIT_FAILURE); } return 0; }发送端运行结果:
$ ./shm_sem_example_send write data operate please input something:hello write data operate please input something:world write data operate please input something:end接收端运行结果:
$ ./shm_sem_example_recv read data operate hello read data operate world
运行过程中在另一终端中用“ipcs”命令可以查看使用的共享内存和信号量信息
$ ipcs ------------ 共享内存段 -------------- 键 shmid 拥有者 权限 字节 nattch 状态 0x00000000 0 yang 600 393216 2 目标 0x0a010002 32769 yang 400 100 0 0x0009fbf1 98306 yang 600 2048 2 --------- 信号量数组 ----------- 键 semid 拥有者 权限 nsems 0x0001e240 32768 yang 666 1 --------- 消息队列 ----------- 键 msqid 拥有者 权限 已用字节数 消息
原文链接:
http://blog.csdn.net/geng823/article/details/41147911
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