XSI进程间通信-----共享内存

标签：进程间通信

1. 基本特点

   1)两个或者更多进程，共享同一块由系统内核负责维护的内存区域，其地址空间通常被映射到堆和栈之间。

       如图所示，每个进程都有自己的share memory，共享内存其实是内核中的一块空间，是对不同进程share memory的映射，对share memory的操作实质就是对内核中共享内存的操作，操作形式和普通内存没什么区别。

struct shmid_ds {
    struct ipc_perm shm_perm;   // 所有者及其权限
    size_t          shm_segsz;  // 大小(以字节为单位)
    time_t          shm_atime;  // 最后加载时间
    time_t          shm_dtime;  // 最后卸载时间
    time_t          shm_ctime;  // 最后改变时间
    pid_t           shm_cpid;   // 创建进程PID
    pid_t           shm_lpid;   // 最后加载/卸载进程PID
    shmatt_t        shm_nattch; // 当前加载计数
    ...
};

struct ipc_perm {
    key_t          __key; // 键值
    uid_t          uid;   // 有效属主ID
    gid_t          gid;   // 有效属组ID
    uid_t          cuid;  // 有效创建者ID
    gid_t          cgid;  // 有效创建组ID
    unsigned short mode;  // 权限字
    unsigned short __seq; // 序列号
};

2. 常用函数：

1) 创建/获取共享内存

int shmget (key_t key, size_t size, int shmflg);

D. 成功返回共享内存标识，失败返回-1。

void* shmat (int shmid, const void* shmaddr,int shmflg);

int shmdt (const void* shmaddr);

4) 销毁/控制共享内存

int shmctl (int shmid, int cmd, struct shmid_ds* buf);

wshm.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/shm.h>

int main (void) {
	printf ("创建共享内存...\n");
	key_t key = ftok (".", 100);
	if (key == -1) {
		perror ("ftok");
		return -1;
	}

	int shmid = shmget (key, 4096, 0644 | IPC_CREAT | IPC_EXCL);
	if (shmid == -1) {
		perror ("shmget");
		return -1;
	}

	printf ("加载共享内存...\n");
	void* shmaddr = shmat (shmid, NULL, 0);
	if (shmaddr == (void*)-1) {
		perror ("shmat");
		return -1;
	}

	printf ("写入共享内存...\n");
	sprintf (shmaddr, "我是%u进程写入的数据。", getpid ());
	printf ("按<回车>卸载共享内存(0x%08x/%d)...", key, shmid);
	getchar ();

	if (shmdt (shmaddr) == -1) {
		perror ("shmdt");
		return -1;
	}

	printf ("按<回车>销毁共享内存(0x%08x/%d)...", key, shmid);
	getchar ();

	if (shmctl (shmid, IPC_RMID, NULL) == -1) {
		perror ("shmctl");
		return -1;
	}
	printf ("大功告成！\n");
	return 0;
}

使用ipcs -m  命令我们可以得到系统中刚创建的共享内存：

rshm.c

#include <stdio.h>
#include <sys/shm.h>

int shmstat (int shmid) {
	struct shmid_ds shm;
	if (shmctl (shmid, IPC_STAT, &shm) == -1) {
		perror ("shmctl");
		return -1;
	}

	printf ("------------------------------------------------\n");
	printf ("                  共享内存信息\n");
	printf ("----+----------------+--------------------------\n");
	printf (" 所 | 键值           | 0x%08x\n", shm.shm_perm.__key);
	printf (" 有 | 有效属主ID     | %u\n", shm.shm_perm.uid);
	printf (" 者 | 有效属组ID     | %u\n", shm.shm_perm.gid);
	printf (" 及 | 有效创建者ID   | %u\n", shm.shm_perm.cuid);
	printf (" 其 | 有效创建组ID   | %u\n", shm.shm_perm.cgid);
	printf (" 权 | 权限字         | %#o\n", shm.shm_perm.mode);
	printf (" 限 | 序列号         | %u\n", shm.shm_perm.__seq);
	printf ("----+----------------+--------------------------\n");
	printf (" 大小(字节)          | %u\n", shm.shm_segsz);
	printf (" 最后加载时间        | %s", ctime (&shm.shm_atime));
	printf (" 最后卸载时间        | %s", ctime (&shm.shm_dtime));
	printf (" 最后改变时间        | %s", ctime (&shm.shm_ctime));
	printf (" 创建进程ID          | %u\n", shm.shm_cpid);
	printf (" 最后加载/卸载进程ID | %u\n", shm.shm_lpid);
	printf (" 当前加载计数        | %u\n", shm.shm_nattch);
	printf ("---------------------+--------------------------\n");

	return 0;
}

int shmset (int shmid) {
	struct shmid_ds shm;
	if (shmctl (shmid, IPC_STAT, &shm) == -1) {
		perror ("shmctl");
		return -1;
	}

	shm.shm_perm.mode = 0600;
	shm.shm_segsz = 8192;

	if (shmctl (shmid, IPC_SET, &shm) == -1) {
		perror ("shmctl");
		return -1;
	}

	return 0;
}

int main (void) {
	printf ("获取共享内存...\n");
	key_t key = ftok (".", 100);
	if (key == -1) {
		perror ("ftok");
		return -1;
	}

	int shmid = shmget (key, 0, 0);
	if (shmid == -1) {
		perror ("shmget");
		return -1;
	}

	printf ("加载共享内存...\n");

	void* shmaddr = shmat (shmid, NULL, 0);
	if (shmaddr == (void*)-1) {
		perror ("shmat");
		return -1;
	}

	shmstat (shmid);
	printf ("读取共享内存...\n");
	printf ("共享内存(0x%08x/%d)：%s\n", key, shmid, shmaddr);
	printf ("卸载共享内存...\n");
	if (shmdt (shmaddr) == -1) {
		perror ("shmdt");
		return -1;
	}

	shmstat (shmid);
	printf ("设置共享内存...\n");
	shmset (shmid);
	shmstat (shmid);
	printf ("大功告成！\n");
	return 0;
}

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原文地址：http://blog.csdn.net/meetings/article/details/47124775