【Linux】进程间通信——system V版本共享内存

news2024/11/24 9:22:35

共享内存

原理

实践

shmget() 创建共享内存

shmctl() 删除共享内存

shmat() 挂接进程和共享内存

shmt() 进程和共享内存去关联

共享内存的特性

优势

劣势

用共享内存实现进程间通信

共享内存

原理

两个进程的PCB各自维护着一个进程地址空间。当两个进程要进行通信时：

操作系统在内存中开辟一个内存块。
通过两个进程的页表，将内存中的内存块映射到两个进程的进程地址空间中。
此时两个进程就能看到同一个内存了，也就建立了通信。
进行通信时，两个进程只需要访问自己的进程地址空间即可，操作系统会通过页表访问内存中的内存块。

实践

shmget() 创建共享内存

功能：

在内存中创建共享内存

参数:
key_t key 用来确定共享内存的唯一标识（系统中有很多共享内存，如何确定进程A和进程B通信的共享内存是同一个呢？通过key来确定）
size_t size 创建共享内存的大小
int shmflg 共享内存的权限，包括下面两种：

1、 IPC_CREAT 不存在创建，存在获取

2、IPC_EXCL 无法单独使用，必须与其他标志组合使用

IPC_CREAT | IPC_EXCL：创建共享内存，如果不存在，则创建，如果存在，错误返回。

返回值

创建成功返回共享内存的标识，失败返回-1。

如何获取key?

功能

创建独一无二的key值

参数

1、pathname: 文件的路径，可以随便填写，建议当前路径"./"

2、proj_id：项目的id，可以随便填写

返回值

返回一个key值

shmctl() 删除共享内存

当我们在进程通信时使用shmget创建了共享内存，但是当进程结束之后，共享内存并没有消失。

共享内存的生命周期是随内核的，用户不主动关闭，就一直存在。

可以使用 ipcs -m 指令查看共享内存.

如何删除共享内存？两种方式：

1、手动输入命令 ipcrm -m shmid 删除

2、在程序中使用函数 shmctl()删除

功能

删除指定shmid的共享内存

参数

1、shmid 要删除的共享内存的id，是shmget的返回值

2、cmd 删除的命令，常用的是IPC_RMID,也有时候用IPC_STAT

3、buf 描述共享内存的数据结构的指针，一般设置为nullptr

返回值

成功返回 0，失败返回 -1

shmat() 挂接进程和共享内存

功能

使两个进程挂接到同一个共享内存上

参数

1、shmid 创建共享内存后返回的标识符,shmget的返回值

2、shmaddr 指定共享内存映射到进程地址空间中的地址，一般设置成NULL，让系统自动来设置。

3、shmflg 权限，可以设置为0

返回值

共享内存映射到进程地址空间中的地址（shmaddr），不成功返回-1