菜鸟nginx源码剖析数据结构篇（十一） 共享内存ngx_shm_t

Author：Echo Chen（陈斌）

Email：chenb19870707@gmail.com

Blog：Blog.csdn.net/chen19870707

Date：Nov 14th, 2014

1.共享内存

共享内存是Linux下提供的最基本的进程通信方法，它通过mmap或者shmget系统调用在内存中创建了一块连续的线性地址空间，而通过munmap或者shmdt系统调用释放这块内存，使用共享内存的好处是多个进程使用同一块内存时，在任何一个进程修改了共享内存中的内容后，其它进程通过访问这段内存就能够得到内存变化。

2.源代码位置

头文件：http://trac.nginx.org/nginx/browser/nginx/src/core/ngx_shmtx.h

源文件：http://trac.nginx.org/nginx/browser/nginx/src/core/ngx_shmtx.c

3.数据结构定义

ngx_shm_t : 用于描述一块共享内存：

   1: typedef struct {

   2:     u_char      *addr;            //指向共享内存的起始地址

   3:     size_t       size;            //共享内存的长度

   4:     ngx_str_t    name;            //这块共享内存的名称

   5:     ngx_log_t   *log;             //记录日志的ngx_log_t对象

   6:     ngx_uint_t   exists;          //表示共享内存是否分配过的标志位，为1表示已经存在

   7: } ngx_shm_t;

4.Linux 共享内存接口

共享内存申请mmap:

   1: #include<sys/mman.h>

   2: void*mmap(void* start,size_t length,int prot,int flags,

   3: int fd,off_t offset);

mmap可以将磁盘文件映射到内存中，直接操作内存时Linux内核将负责同步内存和磁盘文件中的数据，fd参数就执行需要同步的磁盘文件，而offset则代表从文件的这个偏移量处开始共享，Nginx没有使用这一特性。当flags参数中加入MAP_ANON或者MAP_ANONYMOUS参数时表示不适用文件映射方式，这时fd和offset参数就都没意义了，不需要传递了。Nginx中就不需要同步到磁盘。

length参数就是将要在内存中开辟的线性地址空间大小

port参数表示操作这段共享内存的方式（只读或者可读可写）

start参数说明希望的共享内存起始地址，通常设为NULL

共享内存释放munmap:

   1: #include<sys/mman.h>

   2: int munmap(void *start,size_t length);

start所指的映射内存起始地址，参数length则是欲取消的内存大小

5.共享内存的主要操作

共享内存的主要操作有以下几种：

共享内存的分配	ngx_shm_alloc
共享内存的释放	ngx_shm_free

5.1 共享内存的分配 ngx_shm_alloc

   1: ngx_int_t ngx_shm_alloc(ngx_shm_t *shm)

   2: {

   3:     //开辟一shm->size大小并且可读可写的共享内存，内存首地址放在shm->addr中

   4:     shm->addr = (u_char *) mmap(NULL, shm->size,

   5:                                 PROT_READ|PROT_WRITE,

   6:                                 MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);

   7:  

   8:     if (shm->addr == MAP_FAILED) {

   9:         ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno,

  10:                       "mmap(MAP_ANON|MAP_SHARED, %uz) failed", shm->size);

  11:         return NGX_ERROR;

  12:     }

  13:  

  14:     return NGX_OK;

  15: }

•  5.2 共享内存释放 ngx_shm_free

   1: void

   2: ngx_shm_free(ngx_shm_t *shm)

   3: {

   4:     //使用ngx_shm_t中的addr和size调用munmap释放共享内存

   5:     if (munmap((void *) shm->addr, shm->size) == -1) {

   6:         ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno,

   7:                       "munmap(%p, %uz) failed", shm->addr, shm->size);

   8:     }

   9: }

6.参考

《深入理解Ngxin》

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Echo Chen：Blog.csdn.net/chen19870707

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