LINUX處理序間通訊之共用儲存講解，linux進程通訊講解

LINUX處理序間通訊之共用儲存講解，linux進程通訊講解
LINUX處理序間通訊一、匿名管道與具名管道二、訊息佇列三、共用儲存

共用儲存概述：共用儲存允許兩個或更多進程共用一給定的儲存區。共用記憶體區是最快的IPC形式，一旦這樣的記憶體映射到共用它的進程的 地址空間，這些進程間資料傳遞不再涉及到核心，也就是說進程不再需要切換到核心態來傳遞資料。所以比起訊息佇列一直在使用者態和核心態的切換，共用儲存更高效。相關命令：

ipcs -m ：查看當前核心中的共用記憶體段；
ipcrm -m +shmid ：刪除對應shmid的共用記憶體段

共用記憶體：

也就是說：進程同時拿到同一片共用儲存區的shmid，使用shmat將對應的共用儲存空間串連到自己的進程地址空間，在進行操作完成之後，再使用shmdt中斷連線。在整體使用過程中不需要多次進行狀態切換。共用記憶體資料結構：

函數介紹：一、shmget：獲得共用儲存標識符

       #include        #include        int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);//傳回值：成功返回共用記憶體的標識符，失敗返回-1

參數介紹：①key：與訊息佇列相同，都是由ftok函數產生；②size：共用記憶體大小（單位/位元組）；通常將其向上取為系統頁長的整數倍；③shmflg：用法和建立檔案使用的mode模式標誌一樣。可參考訊息佇列中的介紹。二、shmctl： 控制共用記憶體

  #include        #include        int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);//成功返回0，失敗返回-1

參數介紹：①shmid：需要進行操作的共用記憶體標識碼；②cmd：需要進行的操作（分為IPC_STAT，IPC_SET，IPC_RMID）③buf：一個指向shmid_ds結構體類型的結構體指標，當參數為IPC_STAT和IPC_SET時，需要給定一個結構體，用來指定修改的值。三、shmat：將共用記憶體段串連到進程地址空間

  #include        #include        void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);//傳回值：成功返回指向共用記憶體第一個位元組的指標，失敗返回-1

參數介紹：①shmid：之前由ftok產生的共用記憶體標識符；②shmaddr：指定串連的地址；③shmflg：可取SHM_RND和SHM_RDONLY

shmaddr取值為NULL，核心自動選擇一個地址shmaddr不為NULL，且shmflg無SHM_RND標記，則以shmaddr為串連地址；shmaddr不為NULL，且shmflg設定了SHM_RND標記，則串連的地址會自動向下調整為SHMLBA的整數倍shmflg = SHM_RDONLY：表示串連操作用來唯讀共用記憶體。

註：更詳細的介紹可自行man或查看《unix環境進階編程》四、shmdt：將共用記憶體段與當前進程脫離

  #include        #include        void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);       int shmdt(const void *shmaddr);//傳回值：成功返回0，失敗返回-1

參數介紹：shmaddr：由shmat所返回的指標。注意：1、共用記憶體無同步互斥機制！！2、共用記憶體段隨核心，所以我們最好是在進程結束之前不再使用時，就斷開與共用記憶體的串連。樣本：通過一片共用記憶體儲存區，client向其中寫資料，server讀取資料並列印到螢幕上。

/**********comm.h*************/#pragma once#include #include #include #include #define PATHNAME "."#define PROJ_ID 0x66int createShm(int size);int destroyShm(int shmid);int getShm(int size);/**********comm.c**********/#include "comm.h"int commShm(int size, int flags){    key_t key = ftok(PATHNAME, PROJ_ID);    if(key < 0){        perror("ftok");        return -1;    }    int shmid = shmget(key, size, flags);    if(shmid < 0){        perror("shmget");        return -2;    }    return shmid;}int destroyShm(int shmid){    if(shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) < 0){        perror("shmctl");        return -1;    }    return 0;}int creatShm(int size){    return commShm(size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);}int getShm(int size){    return commShm(size, IPC_CREAT);}/**********client.c********/#include "comm.h"int main(){    int shmid = getShm(4094);    char* addr = shmat(shmid, NULL, 0);    sleep(1);    int i = 0;    while(i < 5){        addr[i] = 'A' +i;        i++;        addr[i] = 0;        sleep(1);    }    shmdt(addr);    sleep(2);    return 0;}/*********server.c*******/#include "comm.h"int main(){    int shmid = creatShm(4096);    char* addr = (char*)shmat(shmid, NULL, 0);    sleep(5);    int i = 0;    while(i < 10){        i++;        printf("client> %s\n",addr);        sleep(1);    }    shmdt(addr);    sleep(2);    destroyShm(shmid);    return 0;}/*******Makefile********/.PHONY : allall : server clientserver : server.c comm.c    gcc $^ -o $@client : client.c comm.c    gcc $^ -o $@.PHONY : cleanclean:    rm server client

運行結果：開啟server端，再開啟client端，經過sleep後，client端向共用記憶體中寫入資料，server端不斷讀取，但是當client端停止寫入時，共用記憶體區的資料還是最後一次寫入的資料，所以又多輸出5次。