Question

linux 共享内存 地址是唯一的吗

Answer 1

所谓共享内存就是使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。其他进程能把同一段共享内存段“连接到”他们自己的地址空间里去。所有进程都能访问共享内存中的地址。如果一个进程向这段共享内存写了数据，所做的改动会即时被有访问同一段共享内存的其他进程看到。共享内存的使用大大降低了在大规模数据处理过程中内存的消耗，但是共享内存的使用中有很多的陷阱，一不注意就很容易导致程序崩溃。

超过共享内存的大小限制？

在一个linux服务器上，共享内存的总体大小是有限制的，这个大小通过SHMMAX参数来定义（以字节为单位），您可以通过执行以下命令来确定 SHMMAX 的值：
# cat /proc/sys/kernel/shmmax
如果机器上创建的共享内存的总共大小超出了这个限制，在程序中使用标准错误perror可能会出现以下的信息：
unable to attach to shared memory
解决方法：
1、设置 SHMMAX
SHMMAX 的默认值是 32MB 。一般使用下列方法之一种将 SHMMAX 参数设为 2GB ：
通过直接更改 /proc 文件系统，你不需重新启动机器就可以改变 SHMMAX 的默认设置。我使用的方法是将以下命令放入 />etc/rc.local 启动文件中：
# echo "2147483648" > /proc/sys/kernel/shmmax
您还可以使用 sysctl 命令来更改 SHMMAX 的值：
# sysctl -w kernel.shmmax=2147483648
最后，通过将该内核参数插入到 /etc/sysctl.conf 启动文件中，您可以使这种更改永久有效：
# echo "kernel.shmmax=2147483648" >> /etc/sysctl.conf
2、设置 SHMMNI
我们现在来看 SHMMNI 参数。这个内核参数用于设置系统范围内共享内存段的最大数量。该参数的默认值是 4096 。这一数值已经足够，通常不需要更改。
您可以通过执行以下命令来确定 SHMMNI 的值：
# cat /proc/sys/kernel/shmmni
4096
3、设置 SHMALL
最后，我们来看 SHMALL 共享内存内核参数。该参数控制着系统一次可以使用的共享内存总量（以页为单位）。简言之，该参数的值始终应该至少为：
ceil(SHMMAX/PAGE_SIZE)
SHMALL 的默认大小为 2097152 ，可以使用以下命令进行查询：
# cat /proc/sys/kernel/shmall

2097152
SHMALL 的默认设置对于我们来说应该足够使用。
注意： 在 i386 平台上 Red Hat Linux 的 页面大小 为 4096 字节。但是，您可以使用 bigpages ，它支持配置更大的内存页面尺寸。

Answer 2

虚拟地址基本不同的，几乎任意的。而共享的物理地址是一样的。

linux内存地址分为虚拟地址和物理地址，用户层程序看到只是虚拟地址，每个进程都有自己的虚拟地址空间，一般linux下为0～3GB，不同的应用程序看到的都是一样，而且看不到其它的应用程序，好像系统就是自己一样，当时只是内核知道。内核通过页表联系虚拟地址和物理地址。两个程序可能虚拟地址不一样，但是对应的是同一个真实物理地址。

Answer 3

要让一个进程获取对一块共享内存的访问，这个进程必须先调用 shmat（SHared Memory Attach，绑定到共享内存）。
将 shmget 返回的共享内存标识符 SHMID 传递给这个函数作为第一个参数。
该函数的第二个参数是一个指针，指向希望用于映射该共享内存块的进程内存地址；
如果指定NULL则Linux会自动选择一个合适的地址用于映射。
第三个参数是一个标志位，包含了以下选项：
SHM_RND表示第二个参数指定的地址应被向下靠拢到内存页面大小的整数倍。
如果不指定这个标志，将不得不在调用shmat的时候手工将共享内存块的大小按页面大小对齐。
SHM_RDONLY表示这个内存块将仅允许读取操作而禁止写入。
如果这个函数调用成功则会返回绑定的共享内存块对应的地址。
通过 fork 函数创建的子进程同时继承这些共享内存块；
如果需要，它们可以主动脱离这些共享内存块。
当一个进程不再使用一个共享内存块的时候应通过调用 shmdt（Shared Memory Detach，脱离共享内存块）函数与该共享内存块脱离。
将由 shmat 函数返回的地址传递给这个函数。
如果当释放这个内存块的进程是最后一个使用该内存块的进程，则这个内存块将被删除。
对 exit 或任何exec族函数的调用都会自动使进程脱离共享内存块。