進程間通信方式包括了管道，消息隊列，FIFO，共享內存，而共享內存是其中效率最高的。下圖解釋了其效率最高的原因(圖片截取自《UNIX網絡編程》)
我們可以看到上面的拷貝次數是4次，下面則是2次。
接下來我們看看使用，其實網上和書上都有了很多資料，API就是那么幾個。
int shmget(key_t key,size_t size,int shmflag)。
key：可以指定IPC_PRIVATE,那么系統會為你創建一個key，并且返回一個id號。也可以通過ftok函數生成一個key（不了解ftok的童鞋可以動手man一下）。那么為什么要一個IPC既要一個key又有一個ID呢。這里我覺得是為了方便其他進程訪問。進程A創建了一個共享內存，內核為其分配一個ID，這個時候進程B想要訪問，他怎么獲取這個ID(難道需要A把ID發送給B？？)。但是我們用一個key就很方便了。事先A,B進程都知道這個key，那么A創建了，B就可以通過事先知道key找到這塊內存。
size：共享內存的大小。如果是獲得一塊內存，則該值應該為0。
shmflag:讀寫權限的組合，可以與IPC_CREAT和IPC_EXCL按位或。當指定一個key時，IPC_CREAT和IPC_EXCL配合使用可以在存在該key的共享內存時返回-1。
當該函數調用成功后，返回一個系統分配的共享內存，并且size大小的字節被初始化為0
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)
有了一塊共享內存后，進程需要映射該內存到進程的地址空間。這個函數就是作用。
shmid就是之前獲得ID，shmaddr如果指定了，就會配合shmflg確定映射地址，不過一般都不這么干的。返回值就是獲得的地址，你可以往里面寫你或者讀你需要的數據了。同時調用了該函數，系統會修改shmid_ds數據。
int shmdt(const void *shmaddr)
解除綁定關系，參數就是我們之前獲取的那個返回地址。(其實我覺得這里參數如果為ID貌似更統一些吧)
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)
這個函數主要做一些修改和查詢。比如設置鎖，解鎖，移除一塊共享內存。
簡單介紹了API，還要說一下一些注意的東西
1.共享內存不會把數據寫入磁盤文件中，這個區別于mmap
2.即使沒有進程綁定在共享內存，共享內存也不會消失的。必須通過shmctl或者ipcrm刪除(或者更暴力的方式關掉電腦)
另外我們可能會考慮，系統最多創建多少個共享內存，一個進程最多可以綁定多少個內存，一個共享內存創建的size最大最小值是多少。其實這些設置在/proc/sys/kernel下面，我們也可以自己寫程序來讀取。貼一段代碼用來獲取上面的信息
#define MAX_SHMIDS 8196
int main(int argc,char *argv[])
{
int i,j;
int shmid[MAX_SHMIDS] = {0};
void *addr[MAX_SHMIDS] = {0};
//測試可以創建多少個共享內存
for ( i = 0;i < MAX_SHMIDS;++i )
{
shmid[i] = shmget(IPC_PRIVATE,1024,0666|IPC_CREAT);
if ( shmid[i] == -1 )
{
printf("create shared memory failed,max create num[%d],%s\r\n",i,strerror(errno));
break;
}
}
for ( int j = 0;j < i;++j )
{
shmctl(shmid[j],IPC_RMID,NULL);
}
//測試每個進程可以attach的最大數
for ( i = 0;i < MAX_SHMIDS;++i )
{
shmid[i] = shmget(IPC_PRIVATE,1024,0666|IPC_CREAT);
if ( shmid[i] != -1 )
{
addr[i] = shmat(shmid[i],0,0);
if ( addr[i] == (void *)-1 )
{
printf("process attach shared memory failed,max num[%d],%s\r\n",i,strerror(errno));
shmctl(shmid[i],IPC_RMID,NULL);
break;
}
}
else
{
printf("max num of process attach shared memory is[%d]\r\n",i-1);
break;
}
}
for ( j = 0;j < i;++j )
{
shmdt(addr[j]);
shmctl(shmid[j],IPC_RMID,NULL);
}
//測試一個共享內存創建最小的size
size_t size = 0;
for ( ;;size++ )
{
shmid[0] = shmget(IPC_PRIVATE,size,0666|IPC_CREAT);
if ( shmid[0] != -1 )
{
printf("create shared memory succeed,min size[%d]\r\n",size);
shmctl(shmid[0],IPC_RMID,NULL);
break;
}
}
//測試共享內存創建最大的size
for ( size = 65536;;size += 1024 )
{
shmid[0] = shmget(IPC_PRIVATE,size,0666|IPC_CREAT);
if ( shmid[0] == -1 )
{
printf("create shared memory failed,max size[%ld],%s\r\n",size,strerror(errno));
break;
}
shmctl(shmid[0],IPC_RMID,NULL);
}
exit(0);
}
好了，下篇開始介紹如何控制讀寫。
posted on 2012-09-06 19:26
梨樹陽光 閱讀(2233)
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