共享内存
共享内存示意图
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 */
};
共享内存函数
shmget函数
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---> 为了进行唯一性标识
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
shmflg:
IPC_CREAT:如何存在就获取,不存在就创建
IPC_EXEL:无法单独使用
IPC_CREAT|IPC_EXEL:不存在就创建,如何存在就出错返回
ftok
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
key_t k=getKey();
printf("key: 0x%x\n",k);
int shmid=createShm(k);
printf("shmid: %d\n",shmid);
key: 0x66053050
shmid: 65595
共享内存=物理内存块+共享内存相关属性
ipcs -m
查看共享内存
共享内存的生命周期是随OS的,不是随进程的。
ipcrm -m shmid
删除共享内存
shmctl函数
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
监视共享内存:
while :; do ipcs -m; sleep 1; echo "---------------------"; done
shmat函数
让共享内存和进程关联起来
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,指向共享内存第一个节;失败返回-1
共享内存的优点:速度最快,能大大减少拷贝次数。
共享内存的缺点:没有同步和互斥的操作,没有对数据做保护
共享内存大小一般为4KB(page)的整数被,4KB是内存划分的基本单位
同样的代码使用共享内存和管道,考虑键盘输入和显示器输出,二者各有几次数据拷贝?
管道需要经历6次拷贝(去除cin的话为4次)
共享内存需要经历4次拷贝(去除cin的话为2次)