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初识Linux · 共享内存

我们通过这个图,引出我们今日的话题: 在Linux中,万物皆是文件的概念已经深深的刻入到了我们的大脑里面,在文件系统里面我们介绍了进程,介绍了地址空间,介绍了页表,介绍了物理内存之间的映射关系,知道了代码和数据的地址通过页表...那么新的问题来了:是否存在多个共享内存?如果存在多个共享内存,那么OS是否有必要对共享内存进行管理?如果要实施管理,OS是如何进行管理的?...在Linux源码里面是有共享内存对应的结构体的,这里因为不介绍,所以不放出对应的源码了,肯定就有人说了,怎么又又又是结构体?...因为Linux就是C语言写的呀,并且,C语言想要对某个对象管理,结构体不是最好的选择吗? 所以我们得出一个结论,共享内存 = 共享内存的数据 + 共享内存的属性!!...对于第一种模式,IPC_CREAT,代表的是如果创建的共享内存不存在,就创建,如果存在共享内存,就获取该共享内存并返回,说白了就是总能够获取一个共享内存,但是不一定是全新的。

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共享内存无锁队列的实现

作者:范健 导语: 共享内存无锁队列是老调重弹了,相关的实现网上都能找到很多。但看了公司内外的很多实现,都有不少的问题,于是自己做了重新实现。...主要是考虑了一些异常情况加强健壮性,并且考虑了C++11的内存模型。 为什么需要共享内存无锁队列?...又因为业务模块可能是多线程模式也可能是多进程模式,所以队列应该是在共享内存中。 简单的做法是,对队列的读写都加锁,但这样无疑会导致高并发下性能瓶颈就在这把锁上。所以我们需要无锁队列。...共享内存 另外一个值得一提的点是,共享内存我使用mmap,而非shmget。因为担心一台机器上部署的程序太多,可能出现共享内存key冲突的情况。...使用共享内存等共享资源时,更要想到,这资源不是我独占的,万一被有意或无意的篡改了数据该怎么办?能否尽量避免被别人篡改?如果被篡改,是否有发现和恢复机制?

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    简明linux系统编程--共享内存&消息队列&信号量

    1.父子进程共享内存 1.1基本说明 共享进程就是多个进程都可以使用的,但是为了不影响进程的连续性,我们的系统会把这个共享的内存映射到每一个独立的进程空间里面去; 按照下面的这个图进行理解,我们的这个共享内存会映射到这个...AB里面各一份,AB是两个各自独立的进程,这个时候,AB对于映射到自己进程的这个小的空间进行操作就是相当于对于这个大的共享内存进行操作; 1.2主要步骤 其实整个列成只需要4个步骤: 建立共享内存, 把共享内存映射到...就是指的当我们创建共享内存单元的时候,如果这个共享内存单元不存在,我们就创建,已经存在的话,我们就尝试去访问打开这个共享内存; 1.4函数返回值 返回的就是应用层的共享内存的描述符,就是上面说到的这个identifier...我们的这个消息队列和共享内存的最大差别就是:消息队列里面的一个结构体可以一次性传递不同类型的数据,这个是有这个结构体组成内容控制的; 这个里面的buf这个结构体,子进程和父进程都是有的,因为这个子进程拷贝了这个父进程的数据和代码...,这样才可以保证消息的准确传输; 发送端的进程: 接收端的进程: 5.信号量的介绍 5.1基本说明 管道,共享内存和消息队列都是进行这个数据的传输的,一个资源想要被多个进程访问,就是进行同步,信号量就是进行任务之间的同步

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    【Linux】进程间通信 --- 管道 共享内存 消息队列 信号量

    ,他还有许许多多的模块,比如终端处理,以及我们现在所学的通信模块,如果提供的是一大块内存,我们称之为共享内存通信机制,如果是一个计数器,我们称为信号量的机制,如果是一个队列,我们称为消息队列的机制。...答案是:先描述,再组织,OS除了给共享内存开辟一段物理内存块之外,还要对共享内存进行描述,即为创建出共享内存的数据结构对象,这就是先描述。...下面我们再说一下,如何查看IPC资源,通过ipcs -m/q/s就可以看到共享内存,消息队列,信号量等IPC资源的使用情况了,如果要删除某一申请的资源,可以通过指令ipcrm -m/q/s +上层用的id...消息队列通常由两个组件组成:生产者和消费者。生产者将消息发送到队列中,消费者从队列中读取消息并进行处理。...所以不是linux抄袭C++的多态,而是先有的linux后有的C++,linux才是爹。

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    【Linux】system V 共享内存

    可以,其他进程也可以通信 所以在任何时刻,可能有多个共享内存在被使用 系统中一定会存在很多共享内存同时存在 操作系统要不要整体管理所有的共享内存呢?要 操作性系统如何管理多个共享内存呢?...先描述,在组织 并不是在内存中开辟空间即可,系统为了管理共享内存,构建对应的描述共享内存的结构体对象 共享内存=共享内存的内核数据结构(伪代码:struct shm)+真正开辟的内存空间 2....创建共享内存 获取共享内存 创建共享内存,调用shmget函数,通过两个选项 若共享内存不存在则创建,若存在则报错 而获取共享内存,调用shmget函数,则返回已有的共享内存 ---- 此时运行可执行程序...将自己和共享内存关联起来 输入 man shmat 指令 at代表 关联 将共享内存和目标值关联起来 返回值为 共享内存的虚拟地址的起始地址 我们不知道应该把共享内存放在虚拟空间的什么地址处...ipc通信策略 Message Queues 消息队列 Shared Memory Segments 共享内存段 Semaphore Arrays 信号量 ---- ipcs - m 查看共享内存段

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    Linux共享内存及函数

    共享内存的概念 共享内存是指多个进程可以把一段内存共同的内存映射到自己的进程空间中,从而实现数据的共享和传输,它是存在与内核级别的一种资源,是所有进程间通信中方式最快的一种。...),-q(消息队列),-s(信号量)。...对于每一个共享内存段,内核会为其维护一个shmid_ds类型的结构体: // 摘自所用ubuntu18.04电脑中的/usr/include/i386-linux-gnu/bits/shm.h struct...key,ftok() 使用key创建/获得一个共享内存,shmget() 映射共享内存,得到虚拟地址,shmat() 使用共享内存,通过地址指针 移除映射,shmdt() 销毁共享内存,shmctl()...参考: 《精通Linux C编程》- 程国钢 《Linux C编程完全解密》- 闫敬 吴淑坤

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    Linux进程通信——共享内存

    void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux...system V消息队列(了解) 消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法。 每个数据块都被认为是有一个类型,接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值特性方面。...用这个接口可以获取消息队列: 返回值是创建好的消息队列的标识符。 下面这个是消除消息队列。 这是消息队列的数据结构。 也可以理解为是一个链式结构。...(这就像买电影票可以买很多张不同的电影票一样) IPC资源的组织方式 这里其实我们已经发现了,共享内存的数据结构,消息队列的数据结构,信号量的数据结构,他们的接口相似度非常高!

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    Linux进程通信--共享内存

    本地通信方案:system V IPC: 共享内存 消息队列 信号量 共享内存基本原理 每一个进程有自己的地址空间,经过页表转化,找到物理内存,由于进程具有独立性,每个进程有自己的代码和数据,内核数据结构独立...首先由操作系统在物理内存中开辟一段内存空间,共享内存虽然是操作系统创建的,但是这些进程中的某一个需要来创建这个共享内存,这个共享内存属于操作系统的。...由此,操作系统就要对共享内存进程管理(先描述,再组织),共享内存不是简单的一段内存空间,也要有描述并管理共享内存的数据结构和匹配算法。简单来说,对共享内存的管理,就变成了对链表的增删查改。...总结一下: 共享内存=内存空间(数据)+共享内存的属性 共享内存的操作 创建共享内存函数接口 创建共享内存函数接口为:shmget #include #include 共享内存存不存在? 共享内存有自己对应的属性,这个属性有一个标识共享内存唯一性的字段,因此对应的共享内存存不存在,可以看对应的唯一性标识符。

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    【Linux】system V进程间通信——共享内存、消息队列、信号量

    system V IPC提供的通信方式有三种: 共享内存、消息队列、信号量;并且生命周期是随OS的,而不是随进程的,这是所有System V进程间通信的共性` 一、共享内存 1.共享内存的基本原理...3.如果不想通信:取消进程和内存的映射关系,释放内存 而我们把创建好的内存称为共享内存,把进程和共享内存建立映射关系的操作称为挂接,把取消进程和内存的映射关系称为去关联 把释放内存称为释放共享内存。...共享内存的建立:在物理内存当中申请共享内存空间;将申请到的共享内存挂接到地址空间,即建立映射关系。...共享内存的释放:共享内存与地址空间去关联,即取消映射关系;释放共享内存空间,即将物理内存归还给系统。...OS如何管理:先描述,在组织,对相关资源的内核数据结构做管理,对于共享内存、消息队列、信号量的第一个成员都是ipc_perm: struct ipc_perm {

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    【Linux】进程间通信(命名管道、共享内存、消息队列、信号量)

    今日更新了Linux进程间通信的内容 欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言 命名管道 如果我们想在不相关的进程之间交换数据,可以使用FIFO文件来做这项工作,它经常被称为命名管道。...共享内存不是简单的一段内存空间,它也要有描述并管理共享内存的数据结构和匹配算法。 共享内存函数 shmget 函数 该函数是系统调用,操作系统提供系统调用,让我们创建共享内存。...:共享内存不提供对共享内存的任何保护机制。...system V消息队列 消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法 每个数据块都被认为是有一个类型,接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值 消息队列的接口的使用跟共享内存函数很像...如果要发消息队列的数据,用 如果要接收数据,用 要查消息队列就用 ipcs -q ,它的指令跟共享内存就一字之差 system V信号量 信号量主要用于同步和互斥的。

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    【Linux】进程间通信>管道&&共享内存&&消息队列&&信号量详解

    3.1 共享内存示意图 3.2 共享内存数据结构 3.3 共享内存函数 3.3.1 shmget函数 3.3.2 shmat函数 3.3.3 shmdt函数 3.3.4 shmctl函数 3.4...System V 共享内存 System V 信号量 1.3.3 POSIX IPC 消息队列 共享内存 信号量 互斥量 条件变量 读写锁 2.管道 2.1 什么是管道 管道是Unix...共享内存区是最快的IPC形式。...一旦这样的内存映射到共享它的进程的地址空间,这些进程间数据传递不再涉及到内核,换句话说是进程不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据 3.1 共享内存示意图 3.2 共享内存数据结构 struct...在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区 特性方面 IPC资源必须删除,否则不会自动清除,除非重启,所以system V IPC资源的生命周期随内核 7.OS管理 操作系统如何把共享内存,消息队列,信号量统一管理起来

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    【Linux】进程间通信(命名管道、共享内存、消息队列、信号量)

    共享内存不是简单的一段内存空间,它也要有描述并管理共享内存的数据结构和匹配算法。 共享内存函数 shmget 函数 该函数是系统调用,操作系统提供系统调用,让我们创建共享内存。...可以获取共享内存的属性,传IPC_RMID可以删除共享内存。...system V消息队列 消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法 每个数据块都被认为是有一个类型,接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值 消息队列的接口的使用跟共享内存函数很像...如果要发消息队列的数据,用: 如果要接收数据,用: 要查消息队列就用 ipcs -q ,它的指令跟共享内存就一字之差 system V信号量 信号量主要用于同步和互斥的。...信号量的操作 Linux中允许用户一次申请多个信号量,用信号量集保存,信号量集用数组来维护。 如果申请了多个信号量,上面的nsems就是申请的信号量的个数。

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    Linux内核编程--内存映射和共享内存

    参数取值: MS_ASYNC:异步写 MS_SYNC:同步写 MS_INVALIDATE:使高速缓存的数据失效 ‍ *MS_ASYNC和MS_SYNC的区别,一旦写操作已经由内核排入队列,MS_ASYNC...: 内存映射和共享内存的区别: 1.内存映射与文件关联,共享内存不需要与文件关联,把共享内存理解为内存上的一个匿名片段。...共享内存允许多个进程共享一个给定的存储区。...一般用信号量来同步共享内存的访问。 共享内存区在系统存储中的位置: 为什么要用共享内存: 对于涉及到内核操作的,内核和进程之间,经历了四次复制操作,开销很大。...*buf) --shmid:共享内存标识符 --cmd:共享内存控制指令 IPC_STAT:得到共享内存的状态 IPC_SET:改变共享内存的状态 IPC_RMID:删除该共享内存 --shmid_ds

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    【Linux修炼】16.共享内存

    共享内存 一.共享内存的原理 二.共享内存你的概念 2.1 接口认识 2.2演示生成key的唯一性 2.3 再谈key 三.共享资源的查看 3.1 如何查看IPC资源 3.2 IPC资源的特征 3.3...进程之间通过共享内存进行关联 四.共享内存的特点 五.共享内存的内核结构 六.共享内存函数的总结 共享内存是为通信而诞生的。...因此,我们把申请的这块空间称之为共享内存,将映射关系称之为进程和共享内存进行挂接。...共享内存是一种通信方式,所有想通信的进程,都可以用。 OS中一定会存在着很多共享内存。 二.共享内存你的概念 通过让不同的进程,看到同一个内存块的方式,叫做共享内存。...而OS申请的共享空间,也一定和进程一样需要被管理,既然需要管理,那么一定也是先描述再组织的方式,即共享内存 = 物理内存块+共享内存的相关属性 。

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    【Linux】进程间通信——共享内存

    共享内存(Shared Memory) 什么是共享内存 共享内存(Shared Memory)是一种 进程间通信(IPC) 机制,允许多个进程共享同一块物理内存,从而提高数据交换效率。...相比其他 IPC 方式(如管道、消息队列等),共享内存具有 速度快、低开销 的优势,因为数据直接存储在内存中,而无需通过内核进行数据拷贝。 2....3.共享内存的主要函数 函数 作用 shmget() 创建或获取一个共享内存段 shmat() 将共享内存附加到进程地址空间 shmdt() 解除共享内存与进程的关联 shmctl() 控制共享内存(删除...通过 shmget、shmat、shmctl 等函数,Linux 系统为我们提供了灵活的共享内存操作接口。...在实际应用中,结合信号量、消息队列等同步机制,共享内存可以为多进程间提供高效且稳定的通信手段。然而,开发者需要注意资源的管理与清理,以免造成内存泄漏或数据冲突。

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    Linux进程间通信【共享内存】

    除此之外,System V 标准中还有另外两种通信方式: 消息队列 信号量 这两种通信方式现在已经比较少见了,因为 存在更好的、更实用的通信方式(比如 POSIX 中提供的通信方式) 话不多说,先来看看...,相关信息都是存储在共享区中 注意: 共享内存块的创建、进程间建立映射都是由 OS 实际执行的 ---- 2、共享内存的相关知识 在正式使用共享内存通信之前,需要先学习一下 共享内存的相关知识,因为这里的共享内存出自...System V 标准,所以 System V 中的消息队列、信号量绝大部分接口的风格也与之差不多 2.1、共享内存的数据结构 共享内存不止用于两个进程间通信,所以共享内存必须确保能持续存在,这也就意味着共享内存的生命周期不随进程...减少拷贝(IO)次数 得益于共享内存的这种特性,可以让进程通信的时候,减少拷贝次数,所以共享内存是所有进程通信中,速度最快的 4.3、共享内存的缺点 共享内存这么快,为什么不直接只使用共享内存呢?...》 ---- 总结 以上就是本次关于 Linux 进程间通信之 共享内存 的全部内容了,共享内存 是所有 IPC 中最快的一种,因为它省去了很多不必要的 IO 操作,进程直接对话进程,效率极高,不过在狂飙的后果就是不安全

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    速通 Linux 共享内存原理

    共享内存是一个非常有意思的话题,一方面共享内存避免了通讯过程中的内存复制问题,是 Linux IPC 通讯中效率最高的一种。...从使用方式上讲,Linux 提供了三种共享内存的方式,包括 Unix 味的 POSIX 和 SysV 接口,还提供了直接文件映射内存的 mmap。...本文尝试分别介绍 Linux 共享内存的基本原理,并做一个 “违背祖宗的决定”,如何在 Golang 中使用共享内存。...Golang 是通过通讯代替共享内存的优雅代表,下文仅做试验,不建议日常使用 mmap mmap 是 POSIX 规范中的文件映射内存的方法,Linux 并提供了同名系统调用。...总结 从原理上讲 Linux 共享内存的主要方式只有两种,一是基于文件的 mmap,另一种就是 tmpfs,用一张图描述 Linux 几种实现共享内存的方式:

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    Linux进程通信之共享内存

    Linux进程通信之共享存储 概念: 共享内存指 (shared memory)在多处理器的计算机系统中,可以被不同中央处理器(CPU)访问的大容量内存。...任何一个缓存的数据被更新后,由于其他处理器也可能要存取,共享内存就需要立即更新,否则不同的处理器可能用到不同的数据。...共享内存是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信,实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。...PHP中的封装: php中封装了shm开头的函数和shmop开头的函数,实际效果是一样的,具体使用方式请查看官方手册 ,下面我们以shm开头的为例演示 特点: 共享内存是将内存映射到其他进程的地址空间中...,所以说共享内存也是最快的IPC进程通信方式 前提: 在使用IPC进程通信时,也就是信号量、消息队列、共享存储时,首先要先确定自己的PHP扩展是否已经开启,使用php -m 查看 编写代码 父子进程

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