mmap映射区和shm共享内存的区别总结
linux中的两种共享内存。一种是我们的IPC通信System V版本的共享内存,另外的一种就是我们今天提到的存储映射I/O(mmap函数)
在说mmap之前我们先说一下普通的读写文件的原理,进程调用read或是write后会陷入内核,因为这两个函数都是系统调用,进入系统调用后,内核开始读写文件,假设内核在读取文件,内核首先把文件读入自己的内核空间,读完之后进程在内核回归用户态,内核把读入内核内存的数据再copy进入进程的用户态内存空间。实际上我们同一份文件内容相当于读了两次,先读入内核空间,再从内核空间读入用户空间。
Linux提供了内存映射函数mmap, 它把文件内容映射到一段内存上(准确说是虚拟内存上), 通过对这段内存的读取和修改, 实现对文件的读取和修改,mmap()系统调用使得进程之间可以通过映射一个普通的文件实现共享内存。普通文件映射到进程地址空间后,进程可以向访问内存的方式对文件进行访问,不需要其他系统调用(read,write)去操作。
mmap图示例:
mmap系统调用介绍
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,
int fd, off_t offset);
这就是mmap系统调用的接口,mmap函数成功返回指向内存区域的指针,图上的进程的地址空间的开始地址就是mmap函数的返回值,失败返回MAP_FAILED。
addr,某个特定的地址作为起始地址,当被设置为NULL,系统会在地址空间选择一块合适的内存区域。
length说的是内存段的长度。
prot是用来设定内存段的访问权限。
prot参数 说明
PROT_READ 内存段可读
PROT_WRITE 内存段可写
PROT_EXEC 内存段可执行
PROT_NONE 内存段不能被访问
flags参数控制内存段内容被修改以后程序的行为。
flags参数 说明
MAP_SHARED 进程间共享内存,对该内存段修改反映到映射文件中。提供了POSIX共享内存
MAP_PRIVATE 内存段为调用进程所私有。对该内存段的修改不会反映到映射文件
MAP_ANNOYMOUS 这段内存不是从文件映射而来的。内容被初始化为全0
MAP_FIXED 内存段必须位于start参数指定的地址处,start必须是页大小的整数倍(4K整数倍)
MAP_HUGETLB 按照大内存页面来分配内存空间
fd参数是用来被映射文件对应的文件描述符。通过open系统调用得到。offset设定从何处进行映射。
mmap使用注意事项:
利用mmap进行非血缘进程间通信代码:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/mman.h>
#include<string.h>
struct STU
{
int age;
char name[20];
char sex;
};
int main(int argc,char *argv[]) //这个进程用于创建映射区进行写。
{
if(argc != 2)
{
printf("./a,out file");
exit(1);
}
struct STU student = {10,"xiaoming",'m'};
int fd = open(argv[1],O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0644);
if(fd < 0)
{
perror("open");
exit(2);
}
ftruncate(fd,sizeof(struct STU)); //文件拓展大小。
struct STU *p = (struct STU*)mmap(NULL,sizeof(struct STU),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);//创建一个结构体大小的共享映射区。共享映射区我们可以当做数组区看待。
if(p == MAP_FAILED)
{
perror("mmap");
exit(3);
}
close(fd); //关闭不用的文件描述符。
while(1)
{
memcpy(p,&student,sizeof(student));
student.age++;
sleep(1);
}
int ret = munmap(p,sizeof(student));
if(ret < 0)
{
perror("mmumap");
exit(4);
}
return 0;
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/mman.h>
struct STU
{
int age;
char name[20];
char sex;
};
int main(int argc,char *argv[]) //这个进程读
{
if(argc != 2)
{
printf("./a,out file");
exit(1);
}
int fd = open(argv[1],O_RDONLY,0644);
if(fd < 0)
{
perror("open");
exit(2);
}
struct STU student;
struct STU *p = (struct STU*)mmap(NULL,sizeof(struct STU),PROT_READ,MAP_SHARED,fd,0);
if(p == MAP_FAILED)
{
perror("mmap");
exit(3);
}
close(fd);
int i = 0;
while(1)
{
printf("id = %d\tname = %s\t%c\n",p->age,p->name,p->sex);
sleep(2);
}
int ret = munmap(p,sizeof(student));
if(ret < 0)
{
perror("mmumap");
exit(4);
}
return 0;
}
代码截图:
分析:因为只创建一个结构体大小的共享内存,后面写入的数据把前面写入的数据覆盖了。
shm调用介绍:参见上一篇博客
http://blog.csdn.net/hj605635529/article/details/67636526
shm图示例:
(1)通过int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);在物理内存创建一个共享内存,返回共享内存的编号。
(2)通过void *shmat(int shmid, constvoid shmaddr,int shmflg);连接成功后把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间
(3)通过void *shmdt(constvoid* shmaddr);断开用户级页表到共享内存的那根箭头。
(4)通过int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds* buf);释放物理内存中的那块共享内存。
总结mmap和shm:
1、mmap是在磁盘上建立一个文件,每个进程地址空间中开辟出一块空间进行映射。
而对于shm而言,shm每个进程最终会映射到同一块物理内存。shm保存在物理内存,这样读写的速度要比磁盘要快,但是存储量不是特别大。
2、相对于shm来说,mmap更加简单,调用更加方便,所以这也是大家都喜欢用的原因。
3、另外mmap有一个好处是当机器重启,因为mmap把文件保存在磁盘上,这个文件还保存了操作系统同步的映像,所以mmap不会丢失,但是shmget就会丢失。
mmap映射区和shm共享内存的区别总结相关推荐
- mmap和shm共享内存的区别和联系
共享内存的创建 根据理论: 1. 共享内存允许两个或多个进程共享一给定的存储区,因为数据不需要来回复制,所以是最快的一种进程间通信机制.共享内存可以通过mmap()映射普通文件(特殊情况下还可以采用匿 ...
- shm 共享内存 android,C++下shm共享内存模块
共享内存(这是IPC最快捷的方式) 是什么 我的第一个服务器项目分了前后端,而其中前后端的数据通讯就是使用shm共享内存的方式,所以对于这块会比较有感觉. 1.共享内存是在多个进程之间共享内存区域的一 ...
- mmap内存映射、system V共享内存和Posix共享内存
linux内核支持多种共享内存方式,如mmap内存映射,Posix共享内存,以system V共享内存.当内核空间和用户空间存在大量数据交互时,共享内存映射就成了这种情况下的不二选择.它能够最大限度的 ...
- linux mmap实例_Linux下通过共享内存和mmap实现进程间通讯(含实例)
前言 最近在学习GNU/Linux内核,看到mmap的时候书上说: mmap/munmap接口函数是用户最常用的两个系统调用接口,无论是在用户程序中分配内存.读写大文件.链接动态库文件,还是多进程间共 ...
- Linux学习之系统编程篇:shm 共享内存及其操作函数
一.shm 和 mmap 的区别 (1)mmap 是在磁盘上建立一个文件,每个进程地址空间中开辟出一块空间进行映射.shm 每个进程最终会映射到同一块物理内存.shm 保存在物理内存,这样读写的速度最 ...
- linux管道和共享内存的区别,linux 管道、消息队列、共享内存的对比
------管道 管道的优点是不需要加锁,缺点是默认缓冲区太小,只有4K,同时只适合父子进程间通信,而且一个管道只适合单向通信,如果要双向通信需要建立两个.而且不适合多个子进程,因为消息会乱,它的发送 ...
- [转]Linux 进程间通信:共享内存
(上) 级别: 初级 郑彦兴 (mlinux@163.com), 国防科大攻读博士学位 2003 年 5 月 01 日 共享内存可以说是最有用的进程间通信方式,也是最快的IPC形式.两个不同进程A.B ...
- Linux访问其他进程空间,Linux环境进程间通信系列(五):共享内存
共享内存可以说是最有用的进程间通信方式,也是最快的 IPC 形式.两个不同进程 A . B 共享内存的意思是,同一块物理内存被映射到进程 A . B 各自的进程地址空间.进程 A 可以即时看到进程 B ...
- Linux环境进程间通信系列(五):共享内存
共享内存(上) 共享内存可以说是最有用的进程间通信方式,也是最快的IPC形式.两个不同进程A.B共享内存的意思是,同一块物理内存被映射到进程A.B各自的进程地址空间.进程A可以即时看到进程B对共享内存 ...
最新文章
- OpenCV中使用YOLO对象检测
- 币知识——比特币现金
- Py之Matplotlib:python包之Matplotlib库图表绘制经验总结(中英文字体修改、横坐标文字进行横/纵向显示、控制坐标轴范围等)之详细攻略
- 在idea中把项目上传到GitHub库中
- mysql 基于时间分区_MySQL基于时间字段进行分区的方案总结
- 58到家为2000万家庭提供上门生活服务的背后是云计算的高效支撑
- Linux系统编程1:基础篇之Linux中使用率最高的一些命令
- 2018.11.04 洛谷P1081 开车旅行(倍增)
- 与 Netcraft 携手为 GlobalSign 的客户提供先进的保护措施以防止网站遭受恶意入侵和钓鱼攻击...
- 操作系统原理好书推荐
- 华为、小米、OPPO三大厂商字体对比 这款更加舒适易读
- Cocos Creator 3D 摇杆控制器一种简单实现!
- 版权符号--如何在页面完美显示版权符号,版权符号字体
- 树莓派智能小车资料整理
- 【图论】图的最短路径问题——有权图的单源最短路(Dijkstra算法)
- opencv 涂抹区域得方法
- Layui的基本使用(前端登录操作步骤)
- 聚合型代码审计工具QingScan使用实践
- Conflux TokenGazer AMA活动内容回顾
- 微软巨资收购Skype 网络电话行业受关注