菜鸟nginx源码剖析数据结构篇（十一） 共享内存ngx_shm_t[转]

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》