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  Linux进程IPC浅析[进程间通信SystemV共享内存]
  
   共享内存概念,概述
   共享内存的相关函数
  
  共享内存概念,概述：
  共享内存区域是被多个进程共享的一部分物理内存
  多个进程都可把该共享内存映射到自己的虚拟内存空间，全部用户空间的进程若要操作共享内存。都要将其映射到自己的虚拟内存空间中。通过映射的虚拟内存空间地址去操作共享内存，从而达到进程间的数据通信
  共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法。一个进程向共享内存区域写入了数据。共享这个内存区域的全部进程就能够立马看到当中的内容
  本身不提供同步机制，可通过信号量进行同步(用信号量进行通知)
提升数据处理效率。一种效率最高的IPC机制
  共享内存的属性信息：

1. [code]struct shmid_ds{
2.     struct ipc_perm shm_perm;
3.     size_t shm_segsz; //共享内存大小
4.     pid_t shm_lpid; //最后一次调用系统调用的进程的pid
5.     pid_t shm_cpid; //创建者pid
6.     shmatt_t shm_nattch;//当前成功映射的进程的数量
7.     time_t shm_atime; //最后一个成功映射的时间
8.     time_t shm_dtime; //最后一个解除映射的时间
9.     time_t shm_ctime; //最后一次改变的时间
10.     ....;
11. }

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[/code]
  共享内存的使用步骤：

1. [code]使用shmget函数创建共享内存
2. 使用shmat函数映射共享内存。将这段创建的共享内存映射到详细的进程虚拟内存空间中

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[/code]
  创建共享内存

1. [code]#include<sys/shm.h>
2. int shmget(key_t key,size_t size,int shmflg);
3. 返回：假设成功。返回内核中共享内存的表示ID，假设失败，则返回-1
5. 參数：
6. key:用户制定的共享内存键值
7. size_t:共享内存的大小
8. shmflg:IPC_CREAT,IPC_EXCL等权限
9. errno:
10.     EINVAL(无效的内存段)
11.     EEXIST(内存段已经存在。无法创建)
12.     EIDRM(内存段已经被删除)
13.     ENOENT(内存段不存在)
14.     EACCES(权限不够)
15.     ENOMEN(没有足够的内存来创建内存段)

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[/code]
  对共享内存的控制：

1. [code]#include<sys/shm.h>
2. int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);
3. 返回:成功返回0,出错返回-1
4. 參数：
5.     shmid：共享内存ID
6.     buf:共享内存属性指针
7. cmd:
8.     IPC_STAT 获取共享内存段属性
9.     IPC_SET 设置共享内存段属性
10.     IPC_RMID 删除共享内存段
11.     SHM_LOCK 锁定共享内存段页面
12.     SHM_UNLOCK 解除共享内存段页面的锁定

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[/code]
  共享内存的映射和映射的解除:

1. [code]#include<sys/shm.h>
2. void* shmat(int shmid,char *shmaddr,int shmflag);
3. 返回：成功返回共享内存映射到进程虚拟内存空间中的地址。失败返回-1,然后通过操作共享内存的地址来进行写操作
4. int shmdt(char *shmaddr);
5. 返回：假设失败，返回-1
6. 參数：
7.     shmid:共享内存ID
8.     shmaddr:映射到进程虚拟内存空间的地址，建议设置为0,由系统分配
9.     shmflg:若shmaddr设置为0,则shmflag也设置为0
10.         SHM_RND
11.         SHMLBA 地址为2的乘方
12.         SHM_RDONLY 仅仅读方式链接
13.     errno
14.         EINVAL 无效的IPC ID值或者无效的地址
15.         ENOMEN 没有足够内存
16.         EACCESS 权限不够
17.         子进程不继承父进程创建的共享内存，大家是共享的，子进程继承父进程映射的地址

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[/code]
  下面的代码是通过管道的形式来对共享内存实现同步,一个进程实现对共享内存的写后,通过管道通知另外一个进程去从共享内存中去读取:

1. [code]/*
2. * ===========================================================================
3. *
4. * Filename: tell.h
5. * Description:
6. * Version: 1.0
7. * Created: 2017年04月16日 10时40分31秒
8. * Revision: none
9. * Compiler: gcc
10. * Author: (),
11. * Company:
12. *
13. * ===========================================================================
14. */
16. #ifndef __TELL_H_
17. #define __TELL_H_
18. //初始化管道
19. extern void pipe_init();
20. //通知管道
21. extern void pipe_notify();
22. //管道堵塞等待
23. extern void pipe_wait();
24. //销毁管道
25. extern void pipe_destory();
27. #endif

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[/code]

1. [code]/*
2. * ===========================================================================
3. *
4. * Filename: tell.c
5. * Description:
6. * Version: 1.0
7. * Created: 2017年04月16日 10时42分23秒
8. * Revision: none
9. * Compiler: gcc
10. * Author: (),
11. * Company:
12. *
13. * ===========================================================================
14. */
16. #include<stdio.h>
17. #include<stdlib.h>
18. #include"tell.h"
19. #include<unistd.h>
22. #define BUFFER_SIZE 1024
23. //管道的文件描写叙述符号
24. static int pipe_fd[2];
26. //初始化管道
27. extern void pipe_init(){
28.   if(pipe(pipe_fd) < 0){
29.     perror("create pipe error\n");
30.   }
31. }
33. //管道等待
34. extern void pipe_wait(){
35.   char buffer[BUFFER_SIZE];
36.   if((read(pipe_fd[0],&buffer,sizeof(buffer))) != 0){
37.      printf("read content:%s\n",buffer);
38.   }
39. }
41. //通知管道
42. extern void pipe_notify(){
43.   ssize_t size;
44.   char content[] = "notify";
45.   if((size = write(pipe_fd[1],content,sizeof(content))) !=sizeof(content)){
46.     perror("write error");
47.   }
48. }
50. //销毁管道
51. extern void pipe_destory(){
52.   close(pipe_fd[0]);
53.   close(pipe_fd[1]);
54. }

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[/code]

1. [code]/*
2. * ===========================================================================
3. *
4. * Filename: shmtest.c
5. * Description:
6. * Version: 1.0
7. * Created: 2017年04月16日 10时51分54秒
8. * Revision: none
9. * Compiler: gcc
10. * Author: (),
11. * Company:
12. *
13. * ===========================================================================
14. */
15. #include<stdio.h>
16. #include<stdlib.h>
17. #include<unistd.h>
18. #include<string.h>
19. #include"tell.h"
20. #include<sys/shm.h>
22. #define SHM_BUFFER_SIZE 1024
23. int main(int argc,char*argv[]){
24.   pid_t pid;
25.   int shmid;
26.   //创建共享内存
27.   shmid = shmget(IPC_PRIVATE,SHM_BUFFER_SIZE,IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0777);
28.   if(shmid < 0){
29.     perror("create share memory error");
30.   }
31.   //初始化管道
32.   pipe_init();
33.   if((pid = fork()) < 0){
35.   }else if(pid > 0){
36.     //父进程运行的时间片
37.     //父进程进行共享内存的映射
38.     int* shm_int_pointer = shmat(shmid,0,0);
39.     if(shm_int_pointer == (int *)-1){
40.       perror("error");
41.     }
42.     //父进程往共享内存中写数据
43.     *shm_int_pointer = 10;
44.     *(shm_int_pointer + 1)= 100;
45.     *(shm_int_pointer + 2) = 1000;
47.     //取消共享内存的映射
48.     shmdt(shm_int_pointer);
49.     //通知子进程
50.     pipe_notify();
51.     //管道进行销毁
52.     pipe_destory();
53.     wait(0);
54.   }else{
55.     //子进程运行的时间片
56.     //子进程堵塞
57.     pipe_wait();
58.     int *shm_int_pointer = shmat(shmid,0,0);
59.     if(shm_int_pointer == (int *)-1){
60.       perror("error");
61.       exit(1);
62.     }
63.     int num1 = *shm_int_pointer;
64.     int num2 = *(shm_int_pointer+1);
65.     int num3 = *(shm_int_pointer+2);
66.     printf("num1:%d,num2:%d,num3:%d\n",num1,num2,num3);
68.     shmdt(shm_int_pointer);
69.     //删除共享内存
70.     int shm_ctl_result = shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);
71.     if(shm_ctl_result == -1){
72.       perror("delete shmctl error");
73.     }
74.     pipe_destory();
75.   }
78.   return 0;
79. }

复制代码

[/code]
  以上部分就是关于共享内存部分的相关简单的调用,代码调试过
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