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共享内存理解:shmget()函数、shmat()、IPC_CREAT | IPC_EXCL
阅读量:4166 次
发布时间:2019-05-26

本文共 2015 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

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

参数 size 是以字节为单位指定内存的大小;

参数 shmflg 是操作标志位,它的一些宏定义如下:

IPC_CREATE : 调用 shmget 时,系统将此值与其他共享内存区的 key 进行比较,如果存在相同的 key ,说明共享内存区已存在,此时返回该共享内存区的标识符,否则新建一个共享内存区并返回其标识符。

IPC_EXCL : 该宏必须和 IPC_CREATE 一起使用,否则没意义。当 shmflg 取 IPC_CREATE | IPC_EXCL 时,如果没有该块共享内存则创建,如果发现内存区已经存在则返回 -1,错误代码为 EEXIST 。

注意,当创建一个新的共享内存区时,size 的值必须大于 0 ;如果是访问一个已经存在的内存共享区,则置 size 为 0

共享内存的使得

与信号量一样,在Linux中也提供了一组函数接口用于使用共享内存,而且使用共享共存的接口还与信号量的非常相似,而且比使用信号量的接口来得简单。它们声明在头文件 sys/shm.h 中。

1、shmget()函数

该函数用来创建共享内存,它的原型为:

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

第一个参数,与信号量的semget函数一样,程序需要提供一个参数key(非0整数),它有效地为共享内存段命名,shmget()函数成功时返回一个与key相关的共享内存标识符(非负整数),用于后续的共享内存函数。调用失败返回-1.

不相关的进程可以通过该函数的返回值访问同一共享内存,它代表程序可能要使用的某个资源,程序对所有共享内存的访问都是间接的,程序先通过调用shmget()函数并提供一个键,再由系统生成一个相应的共享内存标识符(shmget()函数的返回值),只有shmget()函数才直接使用信号量键,所有其他的信号量函数使用由semget函数返回的信号量标识符。

第二个参数,size以字节为单位指定需要共享的内存容量

第三个参数,shmflg是权限标志,它的作用与open函数的mode参数一样,如果要想在key标识的共享内存不存在时,创建它的话,可以与IPC_CREAT做或操作。共享内存的权限标志与文件的读写权限一样,举例来说,0644,它表示允许一个进程创建的共享内存被内存创建者所拥有的进程向共享内存读取和写入数据,同时其他用户创建的进程只能读取共享内存。

2、shmat()函数    -- at:attach

第一次创建完共享内存时,它还不能被任何进程访问,shmat()函数的作用就是用来启动对该共享内存的访问,并把共享内存连接到当前进程的地址空间。它的原型如下:

void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg);

第一个参数,shm_id是由shmget()函数返回的共享内存标识。

第二个参数,shm_addr指定共享内存连接到当前进程中的地址位置,通常为空,表示让系统来选择共享内存的地址。

第三个参数,shm_flg是一组标志位,通常为0。

调用成功时返回一个指向共享内存第一个字节的指针,如果调用失败返回-1.

3、shmdt()函数    -- dt:detach

该函数用于将共享内存从当前进程中分离。注意,将共享内存分离并不是删除它,只是使该共享内存对当前进程不再可用。它的原型如下:

int shmdt(const void *shmaddr);

参数shmaddr是shmat()函数返回的地址指针,调用成功时返回0,失败时返回-1.

4、shmctl()函数    -- ctl:control

与信号量的semctl()函数一样,用来控制共享内存,它的原型如下:

int shmctl(int shm_id, int command, struct shmid_ds *buf);

第一个参数,shm_id是shmget()函数返回的共享内存标识符。

第二个参数,command是要采取的操作,它可以取下面的三个值 :

  • IPC_STAT:把shmid_ds结构中的数据设置为共享内存的当前关联值,即用共享内存的当前关联值覆盖shmid_ds的值。
  • IPC_SET:如果进程有足够的权限,就把共享内存的当前关联值设置为shmid_ds结构中给出的值
  • IPC_RMID:删除共享内存段

第三个参数,buf是一个结构指针,它指向共享内存模式和访问权限的结构。

shmid_ds结构 至少包括以下成员:

1
2
3
4
5
6
struct 
shmid_ds
{
    
uid_t shm_perm.uid;
    
uid_t shm_perm.gid;
    
mode_t shm_perm.mode;
};

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