【Linux】System V 共享内存

文章目录

  • 1. 共享内存示意图
  • 2. 共享内存数据结构
  • 3. 共享内存函数
    • `shmget`
    • `shmat`
    • `shmdt`
    • `shmctl`
  • 4. 实例代码测试共享内存
  • 5. 共享内存相关命令
  • 6. System V 消息队列（了解）
  • 7. System V 信号量（了解）

在这里插入图片描述

共享内存区是最快的 IPC 形式。一旦这样的内存映射到共享它的进程的地址空间，这些进程间数据传递不再涉及到内核，换句话说是进程不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据。

1. 共享内存示意图

在这里插入图片描述

2. 共享内存数据结构

struct shmid_ds
{struct ipc_perm shm_perm;    /* operation perms */int shm_segsz;               /* size of segment (bytes) */__kernel_time_t shm_atime;   /* last attach time */__kernel_time_t shm_dtime;   /* last detach time */__kernel_time_t shm_ctime;   /* last change time */__kernel_ipc_pid_t shm_cpid; /* pid of creator */__kernel_ipc_pid_t shm_lpid; /* pid of last operator */unsigned short shm_nattch;   /* no. of current attaches */unsigned short shm_unused;   /* compatibility */void *shm_unused2;           /* ditto - used by DIPC */void *shm_unused3;           /* unused */
};

3. 共享内存函数

shmget

功能：用来创建共享内存
原型int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
参数key：这个共享内存段名字size：共享内存大小shmflg：由九个权限标志构成，它们的用法和创建文件时使用的 mode 模式标志是一样的
返回值：成功返回一个非负整数，即该共享内存段的标识码；失败返回-1

shmat

功能：将共享内存段连接到进程地址空间
原型void* shmat(int shmid, const void* shmaddr, int shmflg);
参数shmid：共享内存标识shmaddr：指定连接的地址shmflg：它的两个可能取值是 SHM_RND 和 SHM_RDONLY
返回值：成功返回一个指针，指向共享内存的地址；失败返回-1
  • 说明：
shmaddr 为 NULL，核心自动选择一个地址。
shmaddr 不为 NULL 且 shmflg 无 SHM_RND 标记，则以 shmaddr 为连接地址。
shmaddr 不为 NULL 且 shmflg 设置了 SHM_RND 标记，则连接的地址会自动向下调整为 SHMLBA 的整数倍；公式：shmaddr - (shmaddr % SHMLBA)。
shmflg = SHM_RDONLY，表示连接操作用来只读共享内存。

shmdt

功能：将共享内存段与当前进程脱离
原型int shmdt(const void* shmaddr);
参数shmaddr：由 shmat 所返回的指针
返回值：成功返回0；失败返回-1
注意：将共享内存段与当前进程脱离不等于删除共享内存段

shmctl

功能：用于控制共享内存
原型int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds* buf);
参数shmid：由 shmget 返回的共享内存标识码cmd：将要采取的动作（有三个可取值）buf：指向一个保存着共享内存的模式状态和访问权限的数据结构
返回值：成功返回0；失败返回-1

在这里插入图片描述

4. 实例代码测试共享内存

  • 使用共享内存通信，一定是一个进程创建新的 shm，另一个直接获取共享内存即可。

代码结构：

$ ls
Comm.hpp  Fifo.hpp  Makefile  ShmClient.cc  ShmServer.cc$ cat Makefile 
.PHONY:all
all:shm_client shm_servershm_server:ShmServer.ccg++ -o $@ $^ -std=c++11
shm_client:ShmClient.ccg++ -o $@ $^ -std=c++11.PHONY:clean
clean:rm -f shm_client shm_server

Fifo.hpp：

#ifndef __COMM_HPP__
#define __COMM_HPP__#include <iostream>
#include <string>
#include <cerrno>
#include <cstring>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <cassert>using namespace std;#define Mode 0666
#define Path "./fifo"class Fifo
{
public:Fifo(const string &path = Path): _path(path){umask(0);int n = mkfifo(_path.c_str(), Mode);if (n == 0){cout << "mkfifo success" << endl;}else{cerr << "mkfifo failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;}}~Fifo(){int n = unlink(_path.c_str());if (n == 0){cout << "remove fifo file " << _path << " success" << endl;}else{cerr << "remove failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;}}private:string _path; // 文件路径 + 文件名
};class Sync
{
public:Sync(): rfd(-1), wfd(-1){}void OpenReadOrDie(){rfd = open(Path, O_RDONLY);if (rfd < 0)exit(1);}void OpenWriteOrDie(){wfd = open(Path, O_WRONLY);if (wfd < 0)exit(1);}bool Wait(){bool ret = true;uint32_t c = 0;ssize_t n = read(rfd, &c, sizeof(uint32_t));if (n == sizeof(uint32_t)){std::cout << "server wakeup, begin read shm..." << std::endl;}else if (n == 0){ret = false;}else{return false;}return ret;}void Wakeup(){uint32_t c = 0;ssize_t n = write(wfd, &c, sizeof(c));assert(n == sizeof(uint32_t));std::cout << "wakeup server..." << std::endl;}~Sync(){}private:int rfd;int wfd;
};#endif

Comm.hpp：

#pragma once#include <iostream>
#include <cerrno>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>using namespace std;const char *pathname = "/home/ubuntu";
const int proj_id = 0x66;// 在内核中，共享内存的大小是以4KB为基本单位的，你只能用你申请的大小。建议申请大小是N*4KB
const int defaultsize = 4096; // 单位是字节std::string ToHex(key_t k)
{char buffer[1024];snprintf(buffer, sizeof(buffer), "0x%x", k);return buffer;
}key_t GetShmKeyOrDie()
{key_t k = ftok(pathname, proj_id);if (k < 0){std::cerr << "ftok error, errno: " << errno << ", error string: " << strerror(errno) << std::endl;exit(1);}return k;
}int CreateShmOrDie(key_t key, int size, int flag)
{int shmid = shmget(key, size, flag);if (shmid < 0){std::cerr << "shmget error, errno: " << errno << ", error string: " << strerror(errno) << std::endl;exit(2);}return shmid;
}int CreateShm(key_t key, int size)
{// IPC_CREAT: 不存在就创建，存在就获取// IPC_EXCL: 没有意义// IPC_CREAT | IPC_EXCL: 不存在就创建，存在就出错返回return CreateShmOrDie(key, size, IPC_CREAT | 0666);
}int GetShm(key_t key, int size)
{return CreateShmOrDie(key, size, IPC_CREAT);
}void DeleteShm(int shmid)
{int n = shmctl(shmid, IPC_RMID, nullptr);if (n < 0){std::cerr << "shmctl error" << std::endl;}else{std::cout << "shmctl delete shm success, shmid: " << shmid << std::endl;}
}void ShmDebug(int shmid)
{struct shmid_ds shmds;int n = shmctl(shmid, IPC_STAT, &shmds);if (n < 0){std::cerr << "shmctl error" << std::endl;return;}std::cout << "shmds.shm_segez: " << shmds.shm_segsz << std::endl;std::cout << "shmds.shm_nattch: " << shmds.shm_nattch << std::endl;std::cout << "shmds.shm_ctime: " << shmds.shm_ctime << std::endl;std::cout << "shmds.shm_perm.__key: " << ToHex(shmds.shm_perm.__key) << std::endl;
}void *ShmAttach(int shmid)
{// 核心自动选择一个地址void *addr = shmat(shmid, nullptr, 0);if ((long long int)addr == -1){std::cerr << "shmat error" << std::endl;return nullptr;}return addr;
}void ShmDetach(void *addr)
{int n = shmdt(addr);if (n < 0){std::cerr << "shmdt error" << std::endl;}
}

ShmServer：

#include "Comm.hpp"
#include "Fifo.hpp"int main()
{// 1. 获取keykey_t key = GetShmKeyOrDie();std::cout << "key: " << ToHex(key) << std::endl;// 2. 创建共享内存int shmid = CreateShm(key, defaultsize);std::cout << "shmid: " << shmid << std::endl;// 4. 将共享内存和进程进行挂接（关联）char *addr = (char *)ShmAttach(shmid);std::cout << "Attach shm success, addr: " << ToHex((uint64_t)addr) << std::endl;// 0. 先引入管道Fifo fifo;Sync syn;syn.OpenReadOrDie();// 可以进行通信了for (;;){if (!syn.Wait())break;std::cout << "shm content: " << addr << std::endl;}ShmDetach(addr);std::cout << "Detach shm success, addr: " << ToHex((uint64_t)addr) << std::endl;// 3. 删除共享内存DeleteShm(shmid);return 0;
}

ShmClient：

#include "Comm.hpp"
#include "Fifo.hpp"int main()
{key_t key = GetShmKeyOrDie();std::cout << "key: " << ToHex(key) << std::endl;int shmid = GetShm(key, defaultsize);std::cout << "shmid: " << shmid << std::endl;char *addr = (char *)ShmAttach(shmid);std::cout << "Attach shm success, addr: " << ToHex((uint64_t)addr) << std::endl;memset(addr, 0, defaultsize);Sync syn;syn.OpenWriteOrDie();// 可以进行通信了for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++) // shm没有使用系统调用{addr[c - 'A'] = c;syn.Wakeup();sleep(1);}ShmDetach(addr);std::cout << "Detach shm success, addr: " << ToHex((uint64_t)addr) << std::endl;sleep(5);return 0;
}

结果演示：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

5. 共享内存相关命令

  • 共享内存，如果进程结束，我们没有主动释放它，则共享内存一直存在。
  • 共享内存的生命周期是随内核的，只有重启系统它才会自行销毁。
  • 为了更好地控制共享内存，我们要会使用命令删除它。
  • 不管是指令还是代码，想对共享内存进行控制，都需要使用 shmid ，shmid 是共享内存的唯一性标识！
# 查看共享内存
ipcs -m# 删除指定共享内存
ipcrm -m [shmid]

# 实机演示
$ ipcs -m------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status      
0x00000000 0          root       644        80         2                       
0x00000000 1          root       644        16384      2                       
0x00000000 2          root       644        280        2                       
0x6602fc97 10         ubuntu     666        4096       1$ ipcrm -m 10	# 指定shmid即可删除该共享内存资源

注意：不是必须通过手动来删除，这里只是为了演示相关指令，删除共享内存资源是进程该做的事情。

注意：共享内存没有进程同步与互斥！

6. System V 消息队列（了解）

  • 消息队列提供了从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法。
  • 每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值。
  • IPC 资源必须删除，否则不会自动清除，除非重启，所以 System V IPC 资源的生命周期随内核。

7. System V 信号量（了解）

  • 信号量主要用于同步和互斥。
  • 由于各进程要求共享资源，而且有些资源需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源，进程的这种关系为进程的互斥。
  • 系统中某些资源一次只允许一个进程使用，称这样的资源为临界资源或互斥资源。
  • 在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区。
END

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/bicheng/7460.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

力扣每日一题109：有序链表转换二叉搜索树

力扣每日一题109：有序链表转换二叉搜索树

题目 中等 给定一个单链表的头节点 head &#xff0c;其中的元素 按升序排序 &#xff0c;将其转换为 平衡 二叉搜索树。 示例 1: 输入: head [-10,-3,0,5,9] 输出: [0,-3,9,-10,null,5] 解释: 一个可能的答案是[0&#xff0c;-3,9&#xff0c;-10,null,5]&#xff0c;它…
阅读更多...
Linux进程间通信方式

Linux进程间通信方式

每个进程的用户空间都是独立的&#xff0c;不能相互访问。 所有进程的内核空间(32位系统3G-4G)都是共享的 应用场景 作为缓冲区&#xff0c;处理速度不同的进程之间的数据传输资源共享&#xff1a;多个进程之间共享同样的资源&#xff0c;一个进程对共享数据的修改&#xff0c…
阅读更多...
【目录】500 行或更少（500 Lines or Less）

【目录】500 行或更少（500 Lines or Less）

AOSA 500 行或更少&#xff08;500 Lines or Less&#xff09;是《开源应用程序体系结构》(Architecture of Open Source Applications, AOSA)系列的第四卷。该系列的前三卷是关于大型程序必须解决的大问题&#xff0c;而本书专注于程序员在构建新事物时在小规模中做出的设计决…
阅读更多...
亚马逊自养号测评环境搭建需要准备哪些?

亚马逊自养号测评环境搭建需要准备哪些?

在当下电商领域竞争白热化的背景下&#xff0c;亚马逊平台的卖家们对流量之于店铺转化率的重要性有着深刻的认识。随着对平台内部流量的依赖逐渐减弱&#xff0c;他们纷纷寻求更多元化的途径来提升销售业绩和品牌的市场影响力。在此过程中&#xff0c;自养号测评成为了一种备受…
阅读更多...
Golang日志实战教程：掌握log与syslog库的高效使用

Golang日志实战教程：掌握log与syslog库的高效使用

Golang日志实战教程&#xff1a;掌握log与syslog库的高效使用 简介理解 Golang 的 log 库基本概念创建日志记录器自定义日志记录器日志级别 深入 syslogsyslog 的基础配置和使用 syslog高级应用 日志格式化与管理日志格式化日志文件管理 日志的高级应用集成第三方日志框架使用 …
阅读更多...
盲盒小程序怎么做？盲盒创业

盲盒小程序怎么做？盲盒创业

盲盒作为当下的新兴行业&#xff0c;从出现就备受年轻消费者的追捧&#xff0c;成为了我国发展前景巨大的行业之一。盲盒市场不仅吸引了众多消费者&#xff0c;同时也吸引了更多的创业者&#xff0c;成为了一大创业新模式。 盲盒小程序是一种线上盲盒销售模式&#xff0c;以社…
阅读更多...
气膜滑雪馆：滑雪新宠的全面介绍—轻空间

气膜滑雪馆：滑雪新宠的全面介绍—轻空间

气膜滑雪馆&#xff0c;作为一种创新型的滑雪运动设施&#xff0c;正以其独特的建筑特点和功能优势&#xff0c;成为滑雪运动领域的引领者。这些场馆凭借其轻盈的结构、优良的保温性能和环保节能的特性&#xff0c;为滑雪场馆的建设提供了全新的解决方案。相较于传统建筑&#…
阅读更多...
【ElasticSearch】IK分词器中停用词问题

【ElasticSearch】IK分词器中停用词问题

问题描述 在ES中进行部分关键词搜索时&#xff0c;搜索无结果&#xff0c;如搜索 【IT】 环境描述 中文分词插件 这里使用的是 analysis-ik 分词调试 POST test_index/_analyze {"text":"IT Manager","analyzer": "ik_max_word"…
阅读更多...
【Django学习笔记（八）】MySQL的数据管理

【Django学习笔记（八）】MySQL的数据管理

MySQL的数据管理 前言正文1、新增数据2、删除数据3、修改数据4、查询数据5、案例&#xff1a;员工管理5.1 创建表结构5.1.1 创建数据库5.1.2 创建数据表 5.2 Python操作MySQL5.2.1 pymysql 的基本操作步骤5.2.2 优化 pymysql 的基本操作步骤5.2.3 查询数据5.2.4 修改数据5.2.5 …
阅读更多...
使用 Gitea 进行私有 Git 仓库管理

使用 Gitea 进行私有 Git 仓库管理

在本文中&#xff0c;我们将介绍如何使用 Gitea 搭建并管理私有 Git 仓库。Gitea 是一个轻量级的 Git 服务&#xff0c;提供了类似于 GitHub 的功能&#xff0c;适合个人和小团队使用。我们将通过以下步骤来完成搭建和配置 Gitea 服务器。 步骤一&#xff1a;安装 Gitea 首先…
阅读更多...
spss 导入数据的时候 用于确定数据类型的值所在的百分比95%是什么意思，数据分析，医学数据分析

spss 导入数据的时候 用于确定数据类型的值所在的百分比95%是什么意思，数据分析，医学数据分析

在SPSS中&#xff0c;当提及“数据类型的值所在的百分比95%”时&#xff0c;这通常与数据的统计分布或置信区间有关&#xff0c;而不是直接关于数据类型的定义。 导入数据的时候需要定义数据类型&#xff0c;那么根据提供的数据&#xff0c;来定义&#xff0c;有时候&#xff…
阅读更多...
【每天一个linux小知识】如何使用 oh-my-zsh 让使用zsh更高效

【每天一个linux小知识】如何使用 oh-my-zsh 让使用zsh更高效

往期文章 tailf 和 tail -f nslookup 目录 往期文章对比演示zshoh-my-zsh安装自动提示、补全、语法高亮等插件参考 对比演示 使用 oh-my-zsh 之前&#xff1a; 使用 oh-my-zsh 之后&#xff1a; zsh 要使用oh-my-zsh前提是使用zsh。所以第一步安装zsh 可以看一下你的系统…
阅读更多...
跟TED演讲学英文：What moral decisions should driverless cars make by Iyad Rahwan

跟TED演讲学英文：What moral decisions should driverless cars make by Iyad Rahwan

What moral decisions should driverless cars make? Link: https://www.ted.com/talks/iyad_rahwan_what_moral_decisions_should_driverless_cars_make Speaker: Iyad Rahwan Date: September 2016 文章目录 What moral decisions should driverless cars make?Introduct…
阅读更多...
字节人都用的婚恋交友相亲平台有哪些？聊聊互联网大厂的人是怎么脱单的！

字节人都用的婚恋交友相亲平台有哪些？聊聊互联网大厂的人是怎么脱单的！

虽然在字节这样的公司上班&#xff0c;也算是人中之人了。但是也耐不住29岁了&#xff0c;快成大龄剩女了。迫于长辈的催婚压力&#xff0c;所以带着任务体验了一遍各大相亲交友平台&#xff0c;以下是我的使用感受。 1、青藤之恋&#xff1a;偏相亲定位&#xff0c;曾经高学历…
阅读更多...
Flask gevent启动报错UnicodeDecodeError

Flask gevent启动报错UnicodeDecodeError

文章目录 环境代码报错Track解决思路 环境 acondana 24.1.2python 3.7.13 32bitflask 2.2.3gevent 21.8.0 代码 port 7236 logging.basicConfig(levellogging.INFO, # 控制台打印的日志级别filename./logs/app.log, # 将日志写入log_new.log文件中filemodea, # 模式&…
阅读更多...
移动硬盘无法被识别怎么办？恢复移动硬盘3个正确做法

移动硬盘无法被识别怎么办？恢复移动硬盘3个正确做法

移动硬盘已成为我们日常生活和工作中不可或缺的数据存储设备。然而当移动硬盘突然无法被电脑识别时&#xff0c;往往会让人倍感焦虑。面对这种情况我们不必过于慌张&#xff0c;下面一起来看看指南解决。 解决方法一&#xff1a;检查硬件连接与供电 检查接口连接&#xff1a…
阅读更多...
手机短信删除了还能恢复吗？该怎么恢复呢？

手机短信删除了还能恢复吗？该怎么恢复呢？

在我们的日常生活中&#xff0c;手机短信已经成为我们与他人沟通的重要方式之一。然而&#xff0c;有时候我们会不小心删除了一些重要的短信&#xff0c;这时候就非常希望能够恢复它们。那么&#xff0c;手机短信删除了还能恢复吗&#xff1f;该怎么恢复呢&#xff1f;本文将告…
阅读更多...
百度Comate：你的智能编程助手，让代码编写更高效

百度Comate：你的智能编程助手，让代码编写更高效

一、引言 随着AI和人工智能技术的快速发展&#xff0c;越来越多的行业开始尝试将AI技术应用于实际业务中&#xff0c;包括编程领域。目前逐渐有大量的IT开发工程师开始使用各类的AI工具来帮助改善编程体验、提高效率和增加代码质量&#xff0c;将极大地推动了编程行业的进步和…
阅读更多...
[VulnHub靶机渗透] Hackademic: RTB1

[VulnHub靶机渗透] Hackademic: RTB1

&#x1f36c; 博主介绍&#x1f468;‍&#x1f393; 博主介绍&#xff1a;大家好&#xff0c;我是 hacker-routing &#xff0c;很高兴认识大家~ ✨主攻领域&#xff1a;【渗透领域】【应急响应】 【Java、PHP】 【VulnHub靶场复现】【面试分析】 &#x1f389;点赞➕评论➕收…
阅读更多...
ABAP: BAPI_MATERIAL_SAVEDATA 创建、修改物料信息毛重不生效

ABAP: BAPI_MATERIAL_SAVEDATA 创建、修改物料信息毛重不生效

1、BAPI_MATERIAL_SAVEDATA 修改物料信息 参考&#xff1a;https://blog.csdn.net/zhongguomao/article/details/51917696 clientdata-matl_group ls_in-matkl."物料组clientdata-base_uom ls_in-meins."基本计量单位clientdata-extmatlgrp ls_in-extwg."外…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023