共享内存

共享内存

    共享内存是被多个进程共享的一部分物理内存。共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法,一个进程向共享内存区域写入了数据,共享这个内存区域的所有进程就可以立刻看到其中的内容。原理图如下:

共享内存_第1张图片

共享内存的实现分为两个步骤:

一、 创建共享内存,使用shmget函数。

二、 映射共享内存,将这段创建的共享内存映射到具体的进程空间去,使用shmat函数。

创建共享内存

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

key标识共享内存的键值:0/IPC_PRIVATE。当key的取值为IPC_PRIVATE,则函数shmget将创建一块新的共享内存;如果key的取值为0,而参数中又设置了IPC_PRIVATE这个标志,则同样会创建一块新的共享内存。

返回值:如果成功,返回共享内存表示符,如果失败,返回-1。

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。

共享内存解除映射

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)

贡献内存实例如下:

实验要求:创建两个进程,在A进程中创建一个共享内存,并向其写入数据,通过B进程从共享内存中读取数据。

chm_com.h函数

#define TEXT_SZ 2048

struct shared_use_st
{
    int written_by_you;
	char some_text[TEXT_SZ];
};


读取进程:

/**********************************************************
*实验要求:   创建两个进程,通过共享内存进行通讯。
*功能描述:   本程序申请和分配共享内存,然后轮训并读取共享中的数据,直至
*           读到“end”。
*日    期:   2010-9-17
*作    者:   国嵌
**********************************************************/
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include "shm_com.h"

/*
 * 程序入口
 * */
int main(void)
{
    int running=1;
	void *shared_memory=(void *)0;
	struct shared_use_st *shared_stuff;
	int shmid;
	/*创建共享内存*/
	shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT);
	if(shmid==-1)
	{
	    fprintf(stderr,"shmget failed\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/*映射共享内存*/
	shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0);
	if(shared_memory==(void *)-1)
	{
	    fprintf(stderr,"shmat failed\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);

	/*让结构体指针指向这块共享内存*/
	shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory;

	/*控制读写顺序*/
	shared_stuff->written_by_you=0;
	/*循环的从共享内存中读数据,直到读到“end”为止*/
	while(running)
	{
	   if(shared_stuff->written_by_you)
	   {
	       printf("You wrote:%s",shared_stuff->some_text);
		   sleep(1);  //读进程睡一秒,同时会导致写进程睡一秒,这样做到读了之后再写
		   shared_stuff->written_by_you=0;
		   if(strncmp(shared_stuff->some_text,"end",3)==0)
		   {
		       running=0; //结束循环
		   }
	   }
	}
	/*删除共享内存*/
	if(shmdt(shared_memory)==-1)
	{
	    fprintf(stderr,"shmdt failed\n");
	    exit(EXIT_FAILURE);
	}
       exit(EXIT_SUCCESS);
}


写入进程:

/**********************************************************
*实验要求:   创建两个进程,通过共享内存进行通讯。
*功能描述:   本程序申请了上一段程序相同的共享内存块,然后循环向共享中
*           写数据,直至写入“end”。
*日    期:   2010-9-17
*作    者:   国嵌
**********************************************************/
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include "shm_com.h"

/*
 * 程序入口
 * */
int main(void)
{
    int running=1;
	void *shared_memory=(void *)0;
	struct shared_use_st *shared_stuff;
	char buffer[BUFSIZ];
	int shmid;
	/*创建共享内存*/
	shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT);
	if(shmid==-1)
	{
	    fprintf(stderr,"shmget failed\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/*映射共享内存*/
	shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0);
	if(shared_memory==(void *)-1)
	{
	    fprintf(stderr,"shmat failed\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);

	/*让结构体指针指向这块共享内存*/
	shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory;
	/*循环的向共享内存中写数据,直到写入的为“end”为止*/
	while(running)
	{
	    while(shared_stuff->written_by_you==1)
		{
		    sleep(1);//等到读进程读完之后再写
			printf("waiting for client...\n");
		}
		printf("Ener some text:");
		fgets(buffer,BUFSIZ,stdin);
		strncpy(shared_stuff->some_text,buffer,TEXT_SZ);
		shared_stuff->written_by_you=1;
		if(strncmp(buffer,"end",3)==0)
		{
		    running=0;  //结束循环
		}
	}
	/*删除共享内存*/
	if(shmdt(shared_memory)==-1)
	{
	    fprintf(stderr,"shmdt failed\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

3 . 在一个终端中运行shm1,在另一个终端中运行shm2.当shm1运行起来之后,由于共享内存中没有数据可读,会处于等待状态

[root@localhost 2-4-4]# ./shm1

Memory attached at B7F9A000

/***阻塞***/

再向shm2运行的终端输入字符串

[root@localhost 2-4-4]# ./shm2

Memory attached at B7FD8000

Enter some text:Impossible is nothing

waiting for client。。。

waiting for client。。。

Enter some text:Anything is possible

waiting for client。。。

Ener some text:end

[root@localhost 2-4-4]#

shm1能够逐个从共享内存中巴他们读出来,知道双方晕倒字符串"end"后,两个程序都退出。

[root@localhost 2-4-4]# ./shm1

Memory attached at B7F9A000

You write:Impossible is nothing

You write:Anything is possible

You write:end

[root@localhost 2-4-4]#

以上运行过程中,红色表示在终端1中运行的结果,蓝色表示在终端2里面运行的结果。

 

 

 



 

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