system的共享内存实例

system的共享内存指的是内核指定一块内存区域映射到虚拟地址空间供进程通信使用的机制

1\创建或打开共享内存块
函数原型
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)

参数
参数1:一个key_t类型的变量.IPC_PRIVATE或者>0的值
参数2:要创建共享内存的大小,取值为页面大小的整数倍
参数3:取IPC_CREAT或者IPC_EXCL

返回值
返回一个共享内存块的标识符

2\使用共享内存块
函数原型
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)

参数
参数1:shmget返回的共享内存块标识符
参数2:指定共享内存的虚拟地址位置,可取NULL,表示由内核管理
参数3:SHM_RND

返回值
返回进程虚拟地址空间内的一个地址,失败-1

实验代码

/* 向共享内存地址空间写入数据shm_write.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#define KEY_NAME "/tmp/mkfifo.0001"

int main(int argc, char *argv[])
{
	int myshmid;
	void *shmaddr; /* 创建成功的虚拟内存地址 */
	key_t key = ftok(KEY_NAME, 0x1235); /* 创建一个key */
	if(key == -1)
	{
		printf("ftok key failed, app exit! error : %s\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}
	printf("ftok succeed, key : %d\n", key);

	myshmid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666); /* 创建共享内存 */
	if(myshmid == -1)
	{
		printf("shmget failed, app exit! error : %s\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}
	printf("shmget succeed, shmid : %d\n", myshmid);

	shmaddr = shmat(myshmid, NULL, SHM_RND); /* 由内核指定一块地址空间 */
	if(shmaddr == (void *)-1)
	{
		printf("shmat failed, app exit! error : %s\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}
	printf("shmat succeed, share memory address : 0x%x\n", shmaddr);

	char shmdata[50] = "This is a SYSTEM V share memory test!";
	strncpy(shmaddr, shmdata, sizeof(shmdata));
	printf("write data into address : 0x%x succeed!\n", shmaddr);

	return 0;
}

/* 向共享内存地址空间读取数据shm_read.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#define KEY_NAME "/tmp/mkfifo.0001"

int main(int argc, char *argv[])
{
	int myshmid;
	key_t key = ftok(KEY_NAME, 0x1235); /* 创建一个key */
	if(key == -1)
	{
		printf("ftok key failed, app exit! error : %s\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}
	printf("ftok succeed, key : %d\n", key);

	myshmid = shmget(key, 1024, IPC_EXCL|0666); /* 获取shmid */
	if(myshmid == -1)
	{
		printf("get shmid failed, app exit! error : %s\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}
	printf("shmget succeed, shmid : %d\n", myshmid);

	void *rdaddr = shmat(myshmid, NULL, 0);
	printf("read data from shmid : %d, data : %s\n", myshmid, rdaddr);

	shmdt(shmaddr); /* 将共享内存的虚拟地址空间与进程空间进行分离 */
	printf("shdt succeed!\n");

	int result = shmctl(myshmid, IPC_RMID, (struct shmid_ds *)NULL); /* 删除共享内存 */
	if(result == -1)
	{
		printf("delete share memory failed, app exit. error : %s!\n", strerror(errno));
		exit(-1);
	}
	printf("delete share memory succeed!\n");
	return 0;
}

实验结果

运行之前系统的共享内存使用情况

创建共享内存并写入数据

读取数据并删除共享内存

ps:创建共享内存的系统限制
SHMMNI:系统所能够创建共享内存的最大个数 cat /proc/sys/kernel/shmmni
SHMMIN:一个共享内存段的最小字节数
SHMMAX:一个共享内存段的最大字节数 cat /proc/sys/kernel/shmmax
SHMALL:系统中共享内存的分页总数 cat /proc/sys/kernel/shmall
SHMSEG:一个进程允许attach的共享内存段的最大个数