共享内存是系统出于多个进程之间通讯的考虑,而预留的的一块内存区。在/proc/sys/kernel/目录下,记录着共享内存的一些限制,如一 个共享内存区的最大字节数shmmax,系统范围内最大共享内存区标识符数shmmni等,可以手工对其调整,但不推荐这样做。
共享内存的使用,主要有以下几个API:ftok()、shmget()、shmat()、shmdt()及shmctl()。
用ftok()函数获得一个ID号.
应用说明:
在IPC中,我们经常用用key_t的值来创建或者打开信号量,共享内存和消息队列。
函数原型:
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
Keys:
当成功执行的时候,一个key_t值将会被返回,否则-1被返回。我们可以使用strerror(errno)来确定具体的错误信息。
考虑到应用系统可能在不同的主机上应用,可以直接定义一个key,而不用ftok获得:
#define IPCKEY 0x344378
shmget()用来开辟/指向一块共享内存的函数
应用说明:
shmget()用来获得共享内存区域的ID,如果不存在指定的共享区域就创建相应的区域。
函数原型:
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
key_t key 是这块共享内存的标识符。
如果是父子关系的进程间通信的话,这个标识符用IPC_PRIVATE来代替。
如果两个进程没有任何关系,所以就用ftok()算出来一个标识符(或者自己定义一个)使用了。
int size 是这块内存的大小.
int flag 是这块内存的模式(mode)以及权限标识。
模式可取如下值:
然后将“模式” 和“权限标识”进行“或”运算,做为第三个参数。
如: IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0640
例子中的0666为权限标识,4/2/1 分别表示读/写/执行3种权限,第一个0是UID,第一个6(4+2)表示拥有者的权限,第二个4表示同组权限,第3个0表示他人的权限。
这个函数成功时返回共享内存的ID,失败时返回-1。
注意事项:
创建共享内存时,shmflg参数至少需要 IPC_CREAT | IPC_EXCL权限标识,如果只有IPC_CREAT 则申请的地址都是k=0xffffffff,不能使用;
获取已创建的共享内存时,shmflg不要用IPC_CREAT(只能用创建共享内存时的权限标识,如0640),否则在某些情况下,比如用ipcrm删除 共享内存后,用该函数并用IPC_CREAT参数获取一次共享内存(当然,获取失败),则即使再次创建共享内存也不能成功,此时必须更改key来重建共享 内存。
shmat()将这个内存区映射到本进程的虚拟地址空间。
函数原型:
void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );
shmat()是用来允许本进程访问一块共享内存的函数。
成功时,这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回-1。
shmdt()函数删除本进程对这块内存的使用,shmdt()与shmat()相反,是用来禁止本进程访问一块共享内存的函数。
函数原型:
int shmdt( char *shmaddr );
参数char *shmaddr是那块共享内存的起始地址。
成功时返回0。失败时返回-1。
shmctl() 控制对这块共享内存的使用
函数原型:
int shmctl( int shmid , int cmd , struct shmid_ds *buf );
int shmid是共享内存的ID。
int cmd是控制命令,可取值如下:
struct shmid_ds *buf是一个结构体指针。IPC_STAT的时候,取得的状态放在这个结构体中。如果要改变共享内存的状态,用这个结构体指定。
返回值: 成功:0
失败:-1
1 #include <sys/ipc.h> 2 #include <sys/shm.h> 3 #include <string.h> 4 #include <stdio.h> 5 #include <stdlib.h> 6 7 #define IPCKEY 0x366378 8 9 typedef struct 10 { 11 char agen[10]; 12 unsigned char file_no; 13 } st_setting; 14 15 int main(int argc, char** argv) 16 { 17 int shm_id; 18 key_t key; 19 st_setting *p_setting; 20 21 //首先检查共享内存是否存在,存在则先删除 22 shm_id = shmget(IPCKEY ,1028,0640); //得到共享内存,内存大小,权限位 23 if(shm_id != -1)//共享内存存在 24 { 25 p_setting = (st_setting*)shmat(shm_id,NULL,0);//映射共享内存,自动完成映射 26 if ( p_setting != (void *)-1) 27 { 28 shmdt(p_setting); 29 shmctl(shm_id,IPC_RMID,0) ; 30 } 31 } 32 33 shm_id=shmget(IPCKEY,1028,0640|IPC_CREAT|IPC_EXCL); 34 if(shm_id==-1) 35 { 36 printf("shmget error\n"); 37 return -1; 38 } 39 //将这块共享内存区附加到自己的内存段 40 p_setting=(st_setting*)shmat(shm_id,NULL,0); 41 42 strncpy(p_setting->agen,"成鹏",10); 43 printf( "agen:%s\n",p_setting->agen ); 44 45 p_setting->file_no = 1; 46 printf( "file_no:%d\n",p_setting->file_no ); 47 48 system("ipcs -m");//此时可看到有进程关联到共享内存的信息,nattch为1 49 50 //将这块共享内存区从自己的内存段删除出去 51 if(shmdt(p_setting) == -1) 52 perror(" detach error "); 53 54 system("ipcs -m");//此时可看到有进程关联到共享内存的信息,nattch为0 55 56 //删除共享内存 57 if (shmctl( shm_id , IPC_RMID , NULL ) == -1) 58 perror(" delete error "); 59 60 //exit(0); 61 62 }
在使用共享内存,结束程序退出后。如果你没在程序中用shmctl()删除共享内存的话,一定要在命令行下用ipcrm命令删除这块共享内存。你要是不管的话,它就一直在那儿放着了。
取得ipc信息:
ipcs [-m|-q|-s]
-m 输出有关共享内存(shared memory)的信息
-q 输出有关信息队列(message queue)的信息
-s 输出有关“遮断器”(semaphore)的信息
%ipcs -m
删除ipc
ipcrm -m|-q|-s shm_id
%ipcrm -m 105
采用ftok来生成key的情况下,如果ftok的参数pathname指定文件被删除后重建,则文件系统会赋予这个同名文件(或目录)新的i节点信息,于是这些进程所调用的ftok虽然都能正常返回,但得到的键值却并不能保证相同。