共享内存特点介绍。

本文根据如下几个问题来介绍共享内存的使用方法,共享内存的使用实现原理?然后共享内存段被映射进进程空间之后,存在于进程空间的什么位置?共享内存段最大限制是多少?根据这三个问题来介绍共享内存的使用信息。不多说了,直接开始介绍。

1.什么是共享内存?

  共享内存也是ipc通信的一种方式,它是通过将一段内存映射到用户进程空间中,从而达到进程之间的通信方式,(共享内存需要借助其他的同步机制来实现共享内存之间通信的同步方式的),当进程使用完该共享内存之后,需要释放该与相应内存的映射关系,在内核中有专门的提供一个进程来控制共享内存的最终的创建和销毁操作的。

2.共享内存使用的实现原理?共享内存段最大的限制是多少?

 共享内存是ipc通信机制中最快的一种方式,因为它是被进程将内存地址映射用户进程地址空间,这样进程可直接操控内存中的数据,该过程不涉及内核,从而避免了io拷贝的过程,从而大大提升了通信速度。这是它的一项特点。另外可以从/proc/sys/kernel/shmmax,文件中查看共享内存的最大限制。shmmin文件中记录的是最小的限制。虽然可以进行手动修改器大小,但是系统不建议这样做。

3.然后共享内存段被映射进进程空间之后,存在于进程空间的什么位置?

共享库的存储映射区域。

这里需要提及一下mmap 
mmap系统调用并不是完全为了用于共享内存而设计的。它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式,进程可以像读写内存一样对普通文件的操作。而Posix或系统V的共享内存IPC则纯粹用于共享目的,当然mmap()实现共享内存也是其主要应用之一。 
mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后,进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问,不必再 调用read(),write()等操作。mmap并不分配空间, 只是将文件映射到调用进程的地址空间里, 然后你就可以用memcpy等操作写文件, 而不用write()了.写完后用msync()同步一下, 你所写的内容就保存到文件里了. 不过这种方式没办法增加文件的长度, 因为要映射的长度在调用mmap()的时候就决定了.

简单说就是把一个文件的内容在内存里面做一个映像,内存比磁盘快些。

4.共享内存使用的api的方法介绍。

主要有以下几个API:ftok()、shmget()、shmat()、shmdt()及shmctl()。

#include

void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg);

int shmctl(int shm_id, int cmd, struct shmid_ds *buf);

int shmdt(const void *shm_addr);

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

shmget():创建一个新的共享内存区,或者访问一个已经存在的内存区。 
shmat():创建或者打开后,通过shmat把它连接到调用进程的地址空间。 
shmdt():断开连接的内存区。当一个进程终止时,它所有链接的共享内存区都会自动断掉,注意这个函数并不删除共享内存区。 
shmctl():提供对共享内存区的多种操作,例如删除。

使用实例如下,实现一个生产消费模型:

 

 

 

 

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