Question

共享内存的参数详解

Answer 1

cmd的值意 义
IPC_STAT：取shm_id所指向内存共享段的shmid_ds结构，对参数buf指向的结构赋值
IPC_SET：使用buf指向的结构对sh_mid段的相关结构赋值，只对以下几个域有作用，shm_perm.
uid shm_perm.gid以及shm_perm.mode，注意此命令只有具备以下条件的进程才可以请求：
1．进程的用户ID等于shm_perm.cuid或者等于shm_perm.uid
2．超级用户特权进程
IPC_RMID：删除shm_id所指向的共享内存段，只有当shmid_ds结构的shm_nattch域为零时，才会真正执行删除命令，否则不会删除该段，注意此命令的请求规则与IPC_SET命令相同
SHM_LOCK：锁定共享内存段在内存，此命令只能由超级用户请求
SHM_UNLOCK：对共享内存段解锁，此命令只能由超级用户请求
使用函数shmat将一个存在的共享内存段连接到本进程空间，其函数原型如下：
#include <sys/shm.h>
void *shmat( int shm_id, const void *addr, int flag );
函数中参数shm_id指定要引入的共享内存，参数addr与flag组合说明要引入的地址值，通常只有2种用法，addr为0，表明让内核来决定第1个可以引入的位置。addr非零，并且flag中指定SHM_RND，则此段引入到addr所指向的位置（此操作不推荐使用，因为不会只对一种硬件上运行应用程序，为了程序的通用性推荐使用第1种方法），在flag参数中可以指定要引入的方式（读写方式指定）。
%说明：函数成功执行返回值为实际引入的地址，失败返回–1。shmat函数成功执行会将shm_id段的shmid_ds结构的shm_nattch计数器的值加1。
当对共享内存段操作结束时，应调用shmdt函数，作用是将指定的共享内存段从当前进程空间中脱离出去。函数原型如下：
#include <sys/shm.h>
int shmdt( void *addr);
参数addr是调用shmat函数的返回值，函数执行成功返回0，并将该共享内存的shmid_ds结构的shm_nattch计数器减1，失败返回–1。
下面实例演示了操作共享内存段的流程。程序的开始部分先检测用户是否有输入，如出错则打印该命令的使用帮助。接下来从命令行读取将要引入的共享内存ID，使用shmat函数引入该共享内存，并在分离该内存之前睡眠3秒以方便查看系统IPC状态。
（1）在vi编辑器中编辑该程序如下：
程序清单14-9 opr_shm.c 操作共享内存段
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main ( int argc, char *argv[] )
{
int shm_id ;
char * shm_buf;
if ( argc != 2 ){ /* 命令行参数错误 */
printf ( USAGE: atshm <identifier> ); /*打印帮助消息*/
exit (1 );
}
shm_id = atoi(argv[1]); /*得到要引入的共享内存段*/
/*引入共享内存段，由内核选择要引入的位置*/
if ( (shm_buf = shmat( shm_id, 0, 0)) < (char *) 0 ){
perror ( shmat );
exit (1);
}
printf ( segment attached at %p\n, shm_buf ); /*输出导入的位置*/
system(ipcs -m);
sleep(3); /* 休眠 */
if ( (shmdt(shm_buf)) < 0 ) { /*与导入的共享内存段分离*/
perror ( shmdt);
exit(1);
}
printf ( segment detached \n );
system ( ipcs -m ); /*再次查看系统IPC状态*/
exit ( 0 );
}
（2）在shell中编译该程序如下：
$gcc opr_shm.c -o opr_shm
（3）在shell中运行该程序如下：
$./ opr_shm 2752516
segment attached at 0xb7f29000
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00 0root 600 393216 2 dest
0x00000root 666 4096 0
0x0056a4d5 2686978 root 600 488 1
0x0056a4d6 2719747 root 600 131072 1
0x00000root 666 4096 1
segment detached
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x000 00 65root 600 393216 2 dest
0x000209 root 666 4096 0
0x0056a4d5 2 686978 root 600 488 1
0x0056a4d6 27 19747 root 600 131072 1
0x000002516 root 666 4096 0
上述程序中从命令行中读取所要引入的共享内存ID，并使用shmat函数引入该内存到当前的进程空间中。注意在使用shmat函数时，将参数addr的值设为0，所表达的意义是由内核来决定该共享内存在当前进程中的位置。由于在编程的过程中，很少会针对某一个特定的硬件或系统编程，所以由内核决定引入位置也就是shmat推荐的使用方式。在导入后使用shell命令ipcs –m来显示当前的系统IPC的状态，可以看出输出信息中nattch字段为该共享内存时的引用值，最后使用shmdt函数分离该共享内存并打印系统IPC的状态。