IPC研究（5） -- 共享内存（shared memory)

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IPC
SystemV IPC shared memory
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Related System Calls
#include <sys/shm.h>
void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg);//attach the shm to the address space of a process to make it accessible
int shmctl(int shm_id, int cmd, struct shmid_ds *buf); //control function for shm
int shmdt(const void *shm_addr); //detach the shm
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);//create or open a shm

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Basic
When you first create a shared memory segment, it’s not accessible by any process. To enable access to the
shared memory, you must attach it to the address space of a process.

The second parameter, shm_addr, is the address at which the shared memory is to be attached to the
current process. This should almost always be a null pointer, which allows the system to choose the
address at which the memory appears.

Permissions on shared memory are similar to the permissions on files. (comment: this is good!)

 

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Analysis
shmget这个函数和semget这个函数的用法非常类似，都是用key来得到（或者创建）一个进程间的共有资源。
IPC_PRIVATE = 0
通常不要使用IPC_PRIVATE做为key。

Shared Memory的通信方式很直观，就是几个进程都能看见某块physical segment，然后大家都在读写这块physical segment.
由以上的通信方式，我们容易想到以下几个问题。
1. 因为shared memory明显和进程的私有地址不一样，所以必须要做特殊声明（或者说创建）。shmget提供这个功能。
2. 某个进程必须将这块physical segment映射到其logical address才可以进行访问；另外，当它不像再访问这块内存时，应该要解除这种映射。shmat和shmdt提供了这两个功能。
3. 进程必须要能控制这块memory，包括能知道它的状态，修改状态，删除它等。由shmctl来提供这些控制功能。
4. shared memory它就是块内存，几个进程同时对它访问，毫无疑问会出竞争状态。所以，通常需要在进程间做同步。于是，进程间的约定就要包括共同的key值的约定和同步的约定。如果仅

适用shared memory中某一块的值来进行同步，会出现两个问题：真正的并发问题（因为通常对某个值得读写并不是原子操作）和busy waiting带来的CPU资源消耗。所以，我们同步必须要用

到其他的IPC机制，比如semaphore。
5. 同一个资源访问时的权限问题。（这个目前没什么研究，后续补充）