linuxc內存共享

❶ linux兩種共享內存的區別

持久性不同、文件反射方式不同。
1、持久性不同。sysvshm是持久化的，除非被一個進程明確的刪除，否則它始終存在於內存里，直到系統關機。mmap映射的內存在不是持久化的，假如進程關閉，映射隨即失效，除非事前已經映射到了一個文件上。
2、文件反射方式不同。前者用COW的方式，把文件映射到當前的進程空間，修改操作不會改動源文件。後者直接把文件映射到當前的進程空間，所有的修改會直接反應到文件的page cache，而後由內核自動同步到映射文件上。

❷ 探討一下 Linux 共享內存的 N 種方式

關於 Linux 共享內存，寫得最好的應該是宋寶華的 《世上最好的共享內存》 一文。

本文可以說是對這篇文章的學習筆記，順手練習了一下 rust libc —— shichaoyuan/learn_rust/linux-shmipc-demo

按照宋寶華的總結，當前有四種主流的共享內存方式：

前兩種方式比較符合傳統的用法，共享內存做為進程間通信的媒介。
第三種方式更像是通過傳遞內存「句柄」進行數據傳輸。
第四種方式是為設備間傳遞數據設計，避免內存拷貝，直接傳遞內存「句柄」。

這里嘗試了一下第二種和第三種方式。

這套 API 應該是最普遍的 —— shm_open + mmap，本質上來說 Aeron 也是用的這種方式（關於 Aeron 可以參考 我之前的文章 ）。

看一下 glibc 中 shm_open 函數的實現就一清二楚了：

shm_open 函數就是在 /dev/shm 目錄下建文件，該目錄掛載為 tmpfs，至於 tmpfs 可以簡單理解為存儲介質是內存的一種文件系統，更准確的理解可以參考官方文檔 tmpfs.txt 。

然後通過 mmap 函數將 tmpfs 文件映射到用戶空間就可以隨意操作了。

優點：
這種方式最大的優勢在於共享的內存是有「實體」（也就是 tmpfs 中的文件）的，所以多個進程可以很容易通過文件名這個信息構建共享內存結構，特別適合把共享內存做為通信媒介的場景（例如 Aeron ）。

缺點：
如果非要找一個缺點的話，可能是，文件本身獨立於進程的生命周期，在使用完畢後需要注意刪除文件（僅僅 close 是不行的），否則會一直佔用內存資源。

memfd_create 函數的作用是創建一個匿名的文件，返回對應的 fd，這個文件當然不普通，它存活在內存中。更准確的理解可以參考官方文檔 memfd_create(2) 。

直觀理解，memfd_create 與 shm_open 的作用是一樣的，都是創建共享內存實體，只是 memfd_create 創建的實體是匿名的，這就帶了一個問題：如何讓其它進程獲取到匿名的實體？shm_open 方式有具體的文件名，所以可以通過打開文件的方式獲取，那麼對於匿名的文件怎麼處理呢？

答案是：通過 Unix Domain Socket 傳遞 fd。

rust 的 UDS 實現：
rust 在 std 中已經提供了 UDS 的實現，但是關於傳遞 fd 的 send_vectored_with_ancillary 函數還屬於 nightly-only experimental API 階段。所以這里使用了一個三方 crate —— sendfd ，坦白說可以自己實現一下，使用 libc 構建好 SCM_RIGHTS 數據，sendmsg 出去即可，不過細節還是挺多，我這里就放棄了。

這套 API 設計更靈活，直接拓展了我的思路，本來還是受限於 Aeron 的用法，如果在這套 API 的加持下，是否可以通過傳遞數據包內存塊（fd）真正實現零拷貝呢？

優點：
靈活。

缺點：
無

❸ linux c 信號量與共享內存問題 多客戶端同時接受消息

假設伺服器的守護進程為D，D維護著一張廣播鏈表。假設鏈表元素為
struct BEntry{
pid_t pid; //伺服器子進程id
mqd_t mqd; //消息隊列描述符或者其他IPC手段也可以
};
每次有客戶端連上來，做fork的時候就把IPC手段建立好，不管用管道，或者消息，或者共享內存都大同小異，設客戶端連上來fork產生的伺服器子進程為Subn n為下標。

然後如果要廣播消息，就讓Subn通知D（可以用廣播鏈表裡的IPC手段，也可以另建），然後由D廣播消息給各個Subm， Subx，這些Sub進程再發給客戶端，這樣可以同時廣播，效率比較高。

❹ 怎麼在linux下C語言中將結構體寫入共享內存

隨便怎麼寫啊，共享內存獲取到不是給你一個內存地址，這里稱之為des么，直接通過des地址訪問啊，比如你要寫2個結構體進去，第一個Memcpy寫到des,第二個可以（Memcpy到des+結構體大小）的地址指向的內存上，

❺ Linux進程通信實驗（共享內存通信，接上篇）

這一篇記錄一下共享內存實驗，需要linux的共享內存機制有一定的了解，同時也需要了解POSIX信號量來實現進程間的同步。可以參考以下兩篇博客: https://blog.csdn.net/sicofield/article/details/10897091
https://blog.csdn.net/ljianhui/article/details/10253345

實驗要求：編寫sender和receiver程序，sender創建一個共享內存並等待用戶輸入，然後把輸入通過共享內存發送給receiver並等待，receiver收到後把消息顯示在屏幕上並用同樣方式向sender發送一個over，然後兩個程序結束運行。
這個實驗的難點主要在於共享內存的創建和撤銷（涉及到的步驟比較多，需要理解各步驟的功能），以及實現兩個進程間的相互等待（使用信號量來實現，這里使用了有名信號量）

實驗心得：學習理解了linux的共享內存機制以及POSIX信號量機制。
兩個實驗雖然加強了對linux一些機制的理解，但是感覺對linux的學習還不夠，需要繼續學習。

❻ c/c++ unix c/linux c 嵌入式 共享內存

錯誤比較不明顯，最要的錯誤是int shmid=shmget(key,4,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0660)；這一行之中的標志位IPC_EXCL確保創建新的唯一的共享內存，如果已經存在（也就是說之前使用了一次），他將返回錯誤，故將這個標志位去掉，其他的不是很嚴重，忽略的是沒有最後刪除共享內存，而只是分離了共享內存。修改代碼如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>
intmain()
{
key_tkey=ftok(".",100);
if(key==-1){
perror("ftok");
return-1;
}
intshmid=shmget(key,0,0);
if(shmid==-1)
{
perror("shmget");
exit(-1);
}
void*p=shmat(shmid,0,0);
if(p==(void*)-1)
{perror("shmat");
exit(-1);
}
int*pi=p;
printf("*pi=%d
",*pi);
shmdt(p);
}

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>

intmain()
{
key_tkey=ftok(".",100);
if(key==-1){
perror("ftok");
return-1;
}
intshmid=shmget(key,4,IPC_CREAT|0660);
if(shmid==-1)
{
perror("shmget");
exit(-1);
}
void*p=shmat(shmid,0,0);
if(p==(void*)-1)
{perror("shmat");
exit(-1);
}
int*pi=p;
*pi=100;
shmdt(p);
}

❼ linux查看共享內存命令

共享內存查看
使用ipcs命令，不加如何參數時，會把共享內存、信號量、消息隊列的信息都列印出來，如果只想顯示共享內存信息，使用如下命令：
[root@localhost ~]# ipcs -m

------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00000000 1867776 root 600 393216 2 dest
0x00000000 1900545 root 600 393216 2 dest
0x00030021 1703938 zc 666 131104 1
0x0003802e 1736707 zc 666 131104 1
0x00030004 1769476 zc 666 131104 1
0x00038002 1802245 zc 666 131104 1
0x00000000 1933318 root 600 393216 2 dest
0x00000000 1966087 root 600 393216 2 dest
0x00000000 1998856 root 600 393216 2 dest
0x00000000 2031625 root 600 393216 2 dest
0x00000000 2064394 root 600 393216 2 dest
0x0014350c 2261003 cs 666 33554432 2
0x00000000 2129932 root 600 393216 2 dest
0x00000000 2162701 root 600 393216 2 dest
0x00143511 395837454 root 666 1048576 1
其中：
第一列就是共享內存的key；
第二列是共享內存的編號shmid；
第三列就是創建的用戶owner；
第四列就是許可權perms；
第五列為創建的大小bytes；
第六列為連接到共享內存的進程數nattach；
第七列是共享內存的狀態status。其中顯示「dest」表示共享內存段已經被刪除，但是還有用戶在使用它，當該段內存的mode欄位設置為SHM_DEST時就會顯示「dest」。當用戶調用shmctl的IPC_RMID時，內存先查看多少個進程與這個內存關聯著，如果關聯數為0，就會銷毀這段共享內存，否者設置這段內存的mod的mode位為SHM_DEST，如果所有進程都不用則刪除這段共享內存。

❽ Linux下使用能否使用C共享內存存放指針

共享內存指在多處理器的計算機系統中，可以被不同中央處理器（CPU）訪問的大容量內存。由於多個CPU需要快速訪問存儲器，這樣就要對存儲器進行緩存（Cache）。任何一個緩存的數據被更新後，由於其他處理器也可能要存取，共享內存就需要立即更新，否則不同的處理器可能用到不同的數據。共享內存 (shared memory)是 Unix下的多進程之間的通信方法 ,這種方法通常用於一個程序的多進程間通信，實際上多個程序間也可以通過共享內存來傳遞信息。

共享內存的創建
共享內存是存在於內核級別的一種資源，在shell中可以使用ipcs命令來查看當前系統IPC中的狀態，在文件系統/proc目錄下有對其描述的相應文件。函數shmget可以創建或打開一塊共享內存區。函數原型如下： #include <sys/shm.h> int shmget( key_t key, size_t size, int flag ); 函數中參數key用來變換成一個標識符，而且每一個IPC對象與一個key相對應。當新建一個共享內存段時，size參數為要請求的內存長度（以位元組為單位）。 注意：內核是以頁為單位分配內存，當size參數的值不是系統內存頁長的整數倍時，系統會分配給進程最小的可以滿足size長的頁數，但是最後一頁的剩餘部分內存是不可用的。 當打開一個內存段時，參數size的值為0。參數flag中的相應許可權位初始化ipc_perm結構體中的mode域。同時參數flag是函數行為參數，它指定一些當函數遇到阻塞或其他情況時應做出的反應。shmid_ds結構初始化如表14-4所示。
編輯本段初始化
shmid_ds結構數據 初 值 shmid_ds結構數據 初 值
shm_lpid 0 shm_dtime 0
shm_nattach 0 shm_ctime 系統當前值
shm_atime 0 shm_segsz 參數 size
下面實例演示了使用shmget函數創建一塊共享內存。程序中在調用shmget函數時指定key參數值為IPC_PRIVATE，這個參數的意義是創建一個新的共享內存區，當創建成功後使用shell命令ipcs來顯示目前系統下共享內存的狀態。命令參數-m為只顯示共享內存的狀態。 （1）在vi編輯器中編輯該程序如下： 程序清單14-8 create_shm.c 使用shmget函數創建共享內存 #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #define BUFSZ 4096 int main ( void ) printf ( "successfully created segment : %d \n", shm_id ) ; system( "ipcs -m"); /*調用ipcs命令查看IPC*/ exit( 0 ); } （2）在shell中編譯該程序如下： $gcc create_shm.c–o create_shm （3）在shell中運行該程序如下： $./ create_shm successfully created segment : 2752516 ------ Shared Memory Segments -------- key shmid owner perms bytes nattch status 0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest 0x00000000 2654209 root 666 4096 0 0x0056a4d5 2686978 root 600 488 1 0x0056a4d6 2719747 root 600 131072 1 0x00000000 2752516 root 666 4096 0 上述程序中使用shmget函數來創建一段共享內存，並在結束前調用了系統shell命令ipcs –m來查看當前系統IPC狀態。
編輯本段共享內存的操作
由於共享內存這一特殊的資源類型，使它不同於普通的文件，因此，系統需要為其提供專有的操作函數，而這無疑增加了程序員開發的難度（需要記憶額外的專有函數）。使用函數shmctl可以對共享內存段進行多種操作，其函數原型如下： #include <sys/shm.h> int shmctl( int shm_id, int cmd, struct shmid_ds *buf ); 函數中參數shm_id為所要操作的共享內存段的標識符，struct shmid_ds型指針參數buf的作用與參數cmd的值相關，參數cmd指明了所要進行的操作，其解釋如表14-5所示。
編輯本段cmd參數詳解
cmd的值 意 義
IPC_STAT 取shm_id所指向內存共享段的shmid_ds結構，對參數buf指向的結構賦值
IPC_SET 使用buf指向的結構對sh_mid段的相關結構賦值，只對以下幾個域有作用，shm_perm. uid shm_perm.gid以及shm_perm.mode 注意此命令只有具備以下條件的進程才可以請求： 1．進程的用戶ID等於shm_perm.cuid或者等於shm_perm.uid 2．超級用戶特權進程
IPC_RMID 刪除shm_id所指向的共享內存段，只有當shmid_ds結構的shm_nattch域為零時，才會真正執行刪除命令，否則不會刪除該段 注意此命令的請求規則與IPC_SET命令相同
SHM_LOCK 鎖定共享內存段在內存，此命令只能由超級用戶請求
SHM_UNLOCK 對共享內存段解鎖，此命令只能由超級用戶請求
使用函數shmat將一個存在的共享內存段連接到本進程空間，其函數原型如下： #include <sys/shm.h> void *shmat( int shm_id, const void *addr, int flag ); 函數中參數shm_id指定要引入的共享內存，參數addr與flag組合說明要引入的地址值，通常只有2種用法，addr為0，表明讓內核來決定第1個可以引入的位置。addr非零，並且flag中指定SHM_RND，則此段引入到addr所指向的位置（此操作不推薦使用，因為不會只對一種硬體上運行應用程序，為了程序的通用性推薦使用第1種方法），在flag參數中可以指定要引入的方式（讀寫方式指定）。 %說明：函數成功執行返回值為實際引入的地址，失敗返回–1。shmat函數成功執行會將shm_id段的shmid_ds結構的shm_nattch計數器的值加1。 當對共享內存段操作結束時，應調用shmdt函數，作用是將指定的共享內存段從當前進程空間中脫離出去。函數原型如下： #include <sys/shm.h> int shmdt( void *addr); 參數addr是調用shmat函數的返回值，函數執行成功返回0，並將該共享內存的shmid_ds結構的shm_nattch計數器減1，失敗返回–1。 下面實例演示了操作共享內存段的流程。程序的開始部分先檢測用戶是否有輸入，如出錯則列印該命令的使用幫助。接下來從命令行讀取將要引入的共享內存ID，使用shmat函數引入該共享內存，並在分離該內存之前睡眠3秒以方便查看系統IPC狀態。 （1）在vi編輯器中編輯該程序如下： 程序清單14-9 opr_shm.c 操作共享內存段 #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> int main ( int argc, char *argv[] ) shm_id = atoi(argv[1]); /*得到要引入的共享內存段*/ /*引入共享內存段，由內核選擇要引入的位置*/ if ( (shm_buf = shmat( shm_id, 0, 0)) < (char *) 0 ) printf ( " segment attached at %p\n", shm_buf ); /*輸出導入的位置*/ system("ipcs -m"); sleep(3); /* 休眠 */ if ( (shmdt(shm_buf)) < 0 ) printf ( "segment detached \n" ); system ( "ipcs -m " ); /*再次查看系統IPC狀態*/ exit ( 0 ); } （2）在shell中編譯該程序如下： $gcc opr_shm.c–o opr_shm （3）在shell中運行該程序如下： $./ opr_shm 2752516 segment attached at 0xb7f29000 ------ Shared Memory Segments -------- key shmid owner perms bytes nattch status 0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest 0x00000000 2654209 root 666 4096 0 0x0056a4d5 2686978 root 600 488 1 0x0056a4d6 2719747 root 600 131072 1 0x00000000 2752516 root 666 4096 1 segment detached ------ Shared Memory Segments -------- key shmid owner perms bytes nattch status 0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest 0x00000000 2654209 root 666 4096 0 0x0056a4d5 2686978 root 600 488 1 0x0056a4d6 2719747 root 600 131072 1 0x00000000 2752516 root 666 4096 0 上述程序中從命令行中讀取所要引入的共享內存ID，並使用shmat函數引入該內存到當前的進程空間中。注意在使用shmat函數時，將參數addr的值設為0，所表達的意義是由內核來決定該共享內存在當前進程中的位置。由於在編程的過程中，很少會針對某一個特定的硬體或系統編程，所以由內核決定引入位置也就是shmat推薦的使用方式。在導入後使用shell命令ipcs –m來顯示當前的系統IPC的狀態，可以看出輸出信息中nattch欄位為該共享內存時的引用值，最後使用shmdt函數分離該共享內存並列印系統IPC的狀態。
編輯本段共享內存使用注意事項
共享內存相比其他幾種方式有著更方便的數據控制能力，數據在讀寫過程中會更透明。當成功導入一塊共享內存後，它只是相當於一個字元串指針來指向一塊內存，在當前進程下用戶可以隨意的訪問。缺點是，數據寫入進程或數據讀出進程中，需要附加的數據結構控制，共享內存通信數據結構示意如圖14-9所示。
編輯本段結構示意
%說明：圖中兩個進程同時遵循一定的規則來讀寫該內存。同時，在多進程同步或互斥上也需要附加的代碼來輔助共享內存機制。 在共享內存段中都是以字元串的默認結束符為一條信息的結尾。每個進程在讀寫時都遵守這個規則，就不會破壞數據的完整性。
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❾ 如下Linux c內存共享例子，為什麼運行第二個main輸出的時候會出段錯誤

If shmflg specifies both IPC_CREAT and IPC_EXCL and a shared memory
segment already exists for key, then shmget() fails with errno set to
EEXIST.

IPC_CREAT to create a new segment. If this flag is not used, then
shmget() will find the segment associated with key and
check to see if the user has permission to access the seg-
ment.

IPC_EXCL used with IPC_CREAT to ensure failure if the segment
already exists.

所以，你第二個程序，在調用shmget時，就失敗了。你應該判斷一下shmget的返回值，-1表示失敗。

解決辦法是不同時指定 IPC_CREAT 和 IPC_EXCL