如何设置linux的共享内存

如何设置linux的共享内存,第1张

在 Linux 中设置共享内存的方法有很多种,下面是一种常用的方法:

使用shmget()函数创建一块共享内存,可以指定共享内存的大小和标识符。

使用shmat()函数将共享内存连接到进程的地址空间,返回指向共享内存的指针。

使用shmdt()函数断开与共享内存的连接。

使用shmctl()函数删除共享内存。

具体实现可以参考以下代码示例:

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/shm.h>

#include <stdio.h>

int main() {

// 1. 创建共享内存

int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, 100, 0666 | IPC_CREAT)

if (shmid <0) {

perror("shmget error")

return 1

}

// 2. 连接共享内存

void *shm = shmat(shmid, NULL, 0)

if (shm == (void *)-1) {

perror("shmat error")

return 1

}

// 使用共享内存

// ...

// 3. 断开连接

if (shmdt(shm) <0) {

perror("shmdt error")

return 1

}

// 4. 删除共享内存

if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) <0) {

perror("shmctl error")

return 1

}

return 0

}

这是一个简单的示例,在这里我们创建了一个大小为100字节的共享内存,并使用shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()四个函数来创建、连接、断开连接、删除共享内存。

在实际应用中,我们需要根据需要来调整共享内存的大小,并在使用共享内存时进行相应的同步和互斥 *** 作来保证数据的安全性。

需要注意的是,在使用共享内存时,我们需要确保共享内存在进程全部退出后能够被释放,这可以通过在父进

程中删除共享内存来实现。另外在程序中也要考虑到异常处理,如果在程序运行过程中发生了异常,应该及时释放所占用的共享内存,以免造成资源浪费。

另外需要提醒的是,共享内存是一种高级的IPC(Inter-Process Communication)机制,使用时需要谨慎,避免出现数据竞争和死锁等问题。

关于 Linux 共享内存,写得最好的应该是宋宝华的 《世上最好的共享内存》 一文。

本文可以说是对这篇文章的学习笔记,顺手练习了一下 rust libc —— shichaoyuan/learn_rust/linux-shmipc-demo

按照宋宝华的总结,当前有四种主流的共享内存方式:

前两种方式比较符合传统的用法,共享内存做为进程间通信的媒介。

第三种方式更像是通过传递内存“句柄”进行数据传输。

第四种方式是为设备间传递数据设计,避免内存拷贝,直接传递内存“句柄”。

这里尝试了一下第二种和第三种方式。

这套 API 应该是最普遍的 —— shm_open + mmap,本质上来说 Aeron 也是用的这种方式(关于 Aeron 可以参考 我之前的文章 )。

看一下 glibc 中 shm_open 函数的实现就一清二楚了:

shm_open 函数就是在 /dev/shm 目录下建文件,该目录挂载为 tmpfs,至于 tmpfs 可以简单理解为存储介质是内存的一种文件系统,更准确的理解可以参考官方文档 tmpfs.txt 。

然后通过 mmap 函数将 tmpfs 文件映射到用户空间就可以随意 *** 作了。

优点:

这种方式最大的优势在于共享的内存是有“实体”(也就是 tmpfs 中的文件)的,所以多个进程可以很容易通过文件名这个信息构建共享内存结构,特别适合把共享内存做为通信媒介的场景(例如 Aeron )。

缺点:

如果非要找一个缺点的话,可能是,文件本身独立于进程的生命周期,在使用完毕后需要注意删除文件(仅仅 close 是不行的),否则会一直占用内存资源。

memfd_create 函数的作用是创建一个匿名的文件,返回对应的 fd,这个文件当然不普通,它存活在内存中。更准确的理解可以参考官方文档 memfd_create(2) 。

直观理解,memfd_create 与 shm_open 的作用是一样的,都是创建共享内存实体,只是 memfd_create 创建的实体是匿名的,这就带了一个问题:如何让其它进程获取到匿名的实体?shm_open 方式有具体的文件名,所以可以通过打开文件的方式获取,那么对于匿名的文件怎么处理呢?

答案是:通过 Unix Domain Socket 传递 fd。

rust 的 UDS 实现:

rust 在 std 中已经提供了 UDS 的实现,但是关于传递 fd 的 send_vectored_with_ancillary 函数还属于 nightly-only experimental API 阶段。所以这里使用了一个三方 crate —— sendfd ,坦白说可以自己实现一下,使用 libc 构建好 SCM_RIGHTS 数据,sendmsg 出去即可,不过细节还是挺多,我这里就放弃了。

这套 API 设计更灵活,直接拓展了我的思路,本来还是受限于 Aeron 的用法,如果在这套 API 的加持下,是否可以通过传递数据包内存块(fd)真正实现零拷贝呢?

优点:

灵活。

缺点:

linux共享凭据保存在共享库。在Linux下,共享库的寻找和加载是由lib/ld.so实现的。(在机器里找到了/lib/ld-2.22.so,是这个)ld.so在标准路径。直接在用户@unbuntu输入:/mnt/hgfs/cd/mnt/hgfs/share就可以看见一个share的文件,在windows里面放的文件,可以直接在里面显示出来。


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/7556271.html

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