[系统运维]Linux：共享内存

共享内存的原理

1. 在物理内存中开辟一块空间；
2. 不同进程通过页表将该空间映射到字节的进程虚拟地址空间中；
3. 不同进程通过操作自己进程虚拟地址空间当中的虚拟地址，来操作共享内存；

使用共享内存步骤：

1. 创建共享内存;
2. 附加，将进程附加该共享内存上（将进程虚拟地址和物理地址通过页表建设映射关系）;
3. 分离，将虚拟地址和物理地址的映射关系从页表中删除

共享内存映射到物理地址空间时 ，是映射在共享区中（在栈区和堆区中间）

共享内存接口：

1.创建或者获取共享内存

key_t ftok(const char* pathname, int proj_id)
参数：

1. pathname：随意填写一个已经存在的文件路径（不存在则报错）
2. proj_id：项目id，只用到八个比特位，但传递时需传一个整型

返回值：共享内存标识符，这个返回值本质上是一个32 位的十六进制数，类似一个地址

• key_t称为IPC（叫进程间通信）通信标识符，通过ftok函数获取
• ftok函数的作用就是通过两个给出的参数算出一个IPC标识符，
  该标识符在整个操作系统中是唯一的（key_t是一个16进制数）
• 也可以不用该函数计算，我们自己可以直接指定
• 算出的IPC标识符在整个操作系统中是唯一的

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)

参数：

1. key：共享内存标识符（当前共享内存的名字）要通过ftok函数获取标识符
2. size：共享内存的大小;
3. shmflg：共享内存的属性信息

返回值：

• 成功：返回共享内存的操作句柄，通过标识符找到共享内存，找到后通过操作句柄操作共享内存

搭配使用是要获得自己创建的共享内存，不使用别人的
共享内存创建时也需要设置权限信息，需要按位或上共享内存的权限（八进制数字）表示

2.附加接口：将共享内存附加到当前内存上
void* shmat(int shmid, const void* shaddr, int shmflg)at是attach附加的意思

参数：

1. shmid：共享内存操作句柄
2. shaddr：将共享内存附加到共享区当中的哪一个地址；
   一般是传递NULL值，让操作系统分配
3. shmflg以何种权限附加:
   0：可读可写
   SHM_RDONLY：只读

返回值：

1. 成功：返回附加的虚拟地址
2. 失败：返回NULL

3.分离（两个函数）

将共享内存从进程中分离出来，分离时需告诉shmdt函数刚附加共享内存到进程后，进程虚拟地址的位置

shmdt函数
int shmdt(const void* shmaddr)dt代表detach

参数：

• shmaddr：shmat的返回值

4.删除共享内存：

shmctl函数
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds* buf)

参数：

1. shmid：共享内存操作句柄
2. cmd：用传输的值告诉shmctl函数完成什么事情
   IPC_SET：设置共享内存属性信息，通过第三个参数设置（该参数是输入型参数）
   IPC_STAT：获取共享内存属性信息，通过第三个参数获取（出参）
   IPC_RMID：删除共享内存，第三个参数传递NULL
3. buf：共享内存数据结构buf

函数使用：

左边先写，右边再读

共享内存的特性：

1. 共享内存是覆盖写的方式，读的时候是拷贝（实际上是数据访问）
2. 我们写操作在将字符串写入共享内存后，写操作进程结束，在多次读取依旧能多次读取成功；
   所以共享内存声明周期跟随操作系统内核，不主动删除则一直存在

删除代码：

其它知识点

执行写操作后，执行ipcs命令有三段输出：消息队列，共享内存，信号量

ipcs –m：只输出共享内存信息