Linux /Unix 共享内存

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。 一、应用 共享内存的使用，主要有以下几个API：ftok()、shmget()、shmat()、shmdt()及shmctl()。 1)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： 1）pathname一定 要在系统中存在并且进程能够访问的 3）proj_id是一个1－255之间的一个整数值，典型的值是一个ASCII值。 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 2)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： IPC_CREAT 新建（如果已创建则返回目前共享内存的id） IPC_EXCL 与IPC_CREAT结合使用，如果已创建则则返回错误 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。 关于这个函数，要多说两句。 创建共享内存时，shmflg参数至少需要 IPC_CREAT | 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。 3) 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。 int shmid是那块共享内存的ID。 char *shmaddr是共享内存的起始地址，如果shmaddr为0，内核会把共享内存映像到调用进程的地址空间中选定位置；如果shmaddr不为0，内核会把共享内存映像到shmaddr指定的位置。所以一般把shmaddr设为0。 int shmflag是本进程对该内存的操作模式。如果是SHM_RDONLY的话，就是只读模式。其它的是读写模式 成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回-1。 4) 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。 5) 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： IPC_STAT 得到共享内存的状态 IPC_SET 改变共享内存的状态 IPC_RMID 删除共享内存 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 要在系统中存在并且进程能够访问的 3）proj_id是一个1－255之间的一个整数值，典型的值是一个ASCII值。 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 2)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： IPC_CREAT 新建（如果已创建则返回目前共享内存的id） IPC_EXCL 与IPC_CREAT结合使用，如果已创建则则返回错误 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。 关于这个函数，要多说两句。 创建共享内存时，shmflg参数至少需要 IPC_CREAT | 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。 3) 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。 int shmid是那块共享内存的ID。 char *shmaddr是共享内存的起始地址，如果shmaddr为0，内核会把共享内存映像到调用进程的地址空间中选定位置；如果shmaddr不为0，内核会把共享内存映像到shmaddr指定的位置。所以一般把shmaddr设为0。 int shmflag是本进程对该内存的操作模式。如果是SHM_RDONLY的话，就是只读模式。其它的是读写模式 成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回-1。 4) 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。 5) 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： IPC_STAT 得到共享内存的状态 IPC_SET 改变共享内存的状态 IPC_RMID 删除共享内存 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