Rumah > Artikel > Tutorial sistem > Memori Dikongsi Sistem IPC Linux V: Pendekatan Lanjutan untuk Pertukaran Data Berkelajuan Tinggi
Memori Dikongsi Sistem IPC Linux V: Pendekatan Lanjutan untuk Pertukaran Data Berkelajuan Tinggi
- WBOYke hadapan
- 2024-02-13 08:30:321212semak imbas
Sistem Linux ialah sistem pengendalian yang menyokong pelaksanaan serentak pelbagai tugas Ia boleh menjalankan berbilang proses pada masa yang sama, dengan itu meningkatkan penggunaan dan kecekapan sistem. Walau bagaimanapun, jika pertukaran data dan kerjasama diperlukan antara proses ini, beberapa kaedah komunikasi antara proses (IPC) perlu digunakan, seperti isyarat, baris gilir mesej, semaphore, dsb. Antaranya, memori kongsi Sistem V ialah kaedah IPC yang agak maju dan berkelajuan tinggi yang membolehkan dua atau lebih proses bertukar data melalui kawasan memori tanpa memerlukan penyalinan dan penukaran data. Artikel ini akan memperkenalkan kaedah memori kongsi Sistem V dalam sistem Linux, termasuk penciptaan, pemetaan, membaca, menulis, menyahpeta dan memadamkan memori yang dikongsi.
Model
#include #include #include ftok() //获取key值 shmget() //创建/获取共享内存 shmat() //挂接共享内存 shmdt() //脱接共享内存 shmctl() //删除共享内存
ftok()
//获取key值, key值是System V IPC的标识符，成功返回key，失败返回-1设errno //同pathname+同 proj_id==>同key_t; key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
pathname: nama fail
proj_id: nombor dari 1 hingga 255, mewakili project_id
key_t key=ftok(".",100); //“.”就是一个存在且可访问的路径, 100是假设的proj_id
if(-1==key)
perror("ftok"),exit(-1);
shmget()
//创建/获取共享内存，成功返回共享内存的标识符shmid，失败返回-1设errno int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg); //多设为int shmid=... 和shmat()一起用比较好看
kunci: Nilai pulangan ftok()
saiz: Saiz memori kongsi sebenarnya akan diperuntukkan mengikut saiz halaman (PAGE_SIZE). 0 bermakna untuk mendapatkan memori kongsi yang diperuntukkan
shmflg: bendera operasi khusus
- IPC_CREAT: Jika ia tidak wujud, buatnya Anda memerlukan "|Maklumat Kebenaran" dalam shmflg, cth: |0664; Jika ia wujud, bukanya
- IPC_EXCL: digunakan bersama IPC_CREAT, jika wujud, penciptaan akan gagal ==> ralat, tetapkan errno
- 0: Dapatkan memori kongsi sedia ada
Q: Memandangkan shmget() boleh mencipta, apakah kegunaan ftok()?
A: shmget adalah untuk mencipta memori bersama, ftok() hanya digunakan untuk menjana kunci, sebenarnya, anda boleh mengisi di lokasi kunci sesuka hati. Nombor juga boleh dijalankan, tetapi jika dibandingkan dengan yang dijana oleh sistem, ia mudah menyebabkan konflik, jadi sebaiknya gunakan ftok untuk menjana kunci
shmat()
//创建shared memory
shmid=shmget(key,4,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664);
if(-1==shmid)
perror("shmget"),exit(-1);
shmid: nilai pulangan shmget()
shmaddr
- NULL bermaksud dipilih oleh sistem (sama seperti mmap())
- Jika ia bukan NULL dan shflg ialah SHM_RND, mata akan diperuntukkan dari alamat terdekat bermula dari shmaddr mengikut prinsip penjajaran halaman Jika tidak, alamat yang ditentukan oleh shmaddr mestilah diselaraskan halaman
-
shmflg: Bendera operasi, berikan sahaja 0
- SHM_RDONLY bermakna proses yang dilampirkan pada memori yang dikongsi mesti mempunyai kebenaran membaca
- SHM_REMAP (khusus Linux) bermaksud jika memori kongsi yang hendak dipetakan sudah mempunyai memori sedia ada, maka gantikan memori lama
shmdt()
//挂接共享内存，成功返回映射内存的地址，失败返回(void*)-1设errno void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
shmctl()
//挂接共享内存
void* pv=shmat(shmid,NULL,0);
if((void*)-1==pv)
perror("shmat"),exit(-1);
shmid: id memori bersama, dikembalikan oleh shmget()
buf : penunjuk jenis shmid_ds
//脱接共享内存，成功返回0,失败返回-1设errno
int shmdt(const void *shmaddr);
//脱接shm
int res=shmdt(pv);
if(-1==res)
perror("shmdt"),exit(-1);
cmd
-
IPC_STAT表示从内核中拷贝关于这个shmid的信息到buf指向的shmid_ds中
-
IPC_SET 将buf指向的shmid_ds的信息写入到内核的结构体中，同时更新成员shm_ctime
-
IPC_RMID销毁共享内存
-
IPC_INFO(Linux-specific)返回系统对共享内存的限制写入到buf指向的时shminfo结构体中
//_GNU_SOURCE struct shminfo { unsigned long shmmax; /* Maximum segment size */ unsigned long shmmin; /* Minimum segment size; always 1 */ unsigned long shmmni; /* Maximum number of segments */ unsigned long shmseg; /* Maximum number of segments that a process can attach; unused within kernel */ unsigned long shmall; /* Maximum number of pages of shared memory, system-wide */ }; //shmmni, shmmax, and shmall 可以童工/proc里的同名文件进行修改 -
SHM_INFO(Linux-specific) 返回一个shm_info结构体来表示该共享内存消耗的系统资源
//_GNU_SOURCE struct shm_info { int used_ids; /* # of currently existing segments */ unsigned long shm_tot; /* Total number of shared memory pages */ unsigned long shm_rss; /* # of resident shared memory pages */ unsigned long shm_swp; /* # of swapped shared memory pages */ unsigned long swap_attempts; /* Unused since Linux 2.4 */ unsigned long swap_successes;/* Unused since Linux 2.4 */ }; -
SHM_STAT(Linux-specific) 为IPC_STAT返回一个shmid_ds结构结构体，不同的是shmid的参数不是一个标识符，而是内核中一个包含了系统中所有共享内存信息的索引
-
SHM_LOCK防止系统将共享内存放到swap区，IPC_STAT读到的信息中SHM_LOCKED标记就被设置了
-
SHM_UNLOCK 解除锁定，即允许共享内存被系统放到swap区
//使用IPC_RMID删除共享内存
int res=shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);
if(-1==res)
perror("shmctl"),exit(-1);
例子
//Sys V IPC shm
int shmid; //定义全局变量记录id
void fa(int signo){
printf("deleting shared memories...\n");
sleep(3);//其实没用
int res=shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);
if(-1==res)
perror("shmctl"),exit(-1);
printf("delete success\n");
exit(0); //ctrl+C已经不能结束while(1),用exit(0)来终结
}
int main(){
//获取key
key_t key=ftok(".",100); //.就是一个存在且可访问的路径, 100是随便给的
if(-1==key)
perror("ftok"),exit(-1);
printf("key=%#x\n",key); //打印出进制的标示,即0x
//创建shared memory
shmid=shmget(key,4,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664);
if(-1==shmid)
perror("shmget"),exit(-1);
printf("shmid=%d\n",shmid);
//挂接shm
void* pv=shmat(shmid,NULL,0);
if((void*)-1==pv)
perror("shmat"),exit(-1);
printf("link shared memory success\n");
//访问shm
int* pi=(int*)pv;
*pi=100;
//脱接shm
int res=shmdt(pv);
if(-1==res)
perror("shmdt"),exit(-1);
printf("unlink success\n");
//如果不再使用,删除shm
printf("删除共享内存请按Ctrl C...\n");
if(SIG_ERR==signal(SIGINT,fa))
perror("signal"),exit(-1);
while(1);
return 0;
}
本文介绍了Linux系统中System V 共享内存的方法，包括共享内存的创建、映射、读写、解除映射和删除等方面。通过了解和掌握这些知识，我们可以更好地使用System V 共享内存来实现进程间通信，提高系统的性能和可靠性。当然，Linux系统中System V 共享内存还有很多其他的特性和用法，需要我们不断地学习和探索。希望本文能给你带来一些启发和帮助。
Atas ialah kandungan terperinci Memori Dikongsi Sistem IPC Linux V: Pendekatan Lanjutan untuk Pertukaran Data Berkelajuan Tinggi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!