Shared Memory & Memory Mapped File Back
- 共享內存機制: 進程間需要共享的數據被放在IPC共享內存區域, 若要訪問則把該共享區域映射到本進程的地址空間中.
- 內存映射文件機制: 不同進程通過映射同一個普通文件實現共享內存, 進程可讀寫內存.
- 內存映射文件機制是共享內存的方式之一
- 最高效的IPC機制之一
Shared Memory
1. Create a shared memory area
method
int shmget(key_t key, int nbytes, int flags)
parameters
- key: 鍵值, 由
ftok()獲取- IPC_PRIVATE: key由系統分配
- flags: 標誌位
return value
0: 共享段的描述字id
- -1: failure
2. Map
- 把該共享區域映射到本進程的地址空間中.
method
char* shmat(int segid, char* addr, int flags)
parameters
- segid:
shmget()返回的共享段描述字 - addr: 映射目的地的地址, 若不關心則設置為0(有系統選擇可用地址)
return value
- 共享內存段在進程地址空間的首地址
3. Unmap
- 調用成功後內存段訪問計數減一
method
int shmdt(char* addr)
parameters
- addr:
shmat()返回的首地址
return value
- 0
3. Control
method
int shmct(int segid, int cmd, struct shmid_ds* sbuf)
parameters
- segid:
shmget()返回的共享段描述字 - cmd: 命令
- SHM_LOCK: 共享段鎖定在內存, 禁止換出(Root用戶才有權限)
- SHM_UNLOCK: 與LOCK相反
- IPC_STAT: 獲取消息隊列信息, 返回的信息存儲在sbuf指向的shmid_ds結構體中
- IPC_SET: 設置消息隊列屬性, 要設計的屬性存儲在sbuf指向的shmid_ds結構體中
- IPC_RMID: 存儲段可釋放
return value
- 0: success
- -1: failure
Memory Mapped File
1. Map
method
void* mmap(void* addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
parameters
- fd: 文件描述符, 一般由
open()獲取 - len: 映射區的大小(從文件開頭的offset個字節後開始計算)
- prot: 指定共享內存的訪問權限
- offset: 文件頭, 一般設置為0
- addr: 指定映射的地址
return value
- 最終映射的地址
2. Unmap
method
int munmap(void* addr, size_t len)
parameters
- addr:
mmap()最終映射的地址 - len: 映射區的大小
return value
- 0: success
- -1: failure
3. Data Synchronize
- 實現磁盤上文件內容與共享內存區的內容同步.
- 共享內容改變一般不會採用寫直達法寫回磁盤文件, 而是當
munmap()被調用後才寫回.
method
int msync(void* addr, size_t len, int flags)
parameters
- addr:
mmap()最終映射的地址 - len: 映射區的大小
- flags: 同步標誌
return value
- 0: success
- -1: failure