shmget() -- 建立共享記憶體

helloxchen發表於2010-11-04
記憶體

shmget() -- 建立共享記憶體

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#include
#include
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);


key_t key
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key標識共享記憶體的鍵值: 0/IPC_PRIVATE。 當key的取值為IPC_PRIVATE，則函式shmget()將建立一塊新的共享記憶體；如果key的取值為0，而引數shmflg中設定了IPC_PRIVATE這個標誌，則同樣將建立一塊新的共享記憶體。
在IPC的通訊模式下，不管是使用訊息佇列還是共享記憶體，甚至是訊號量，每個IPC的物件(object)都有唯一的名字，稱為“鍵”(key)。透過 “鍵”，程式能夠識別所用的物件。“鍵”與IPC物件的關係就如同檔名稱之於檔案，透過檔名，程式能夠讀寫檔案內的資料，甚至多個程式能夠共用一個檔案。而在IPC的通訊模式下，透過“鍵”的使用也使得一個IPC物件能為多個程式所共用。
Linux系統中的所有表示System V中IPC物件的資料結構都包括一個ipc_perm結構，其中包含有IPC物件的鍵值，該鍵用於查詢System V中IPC物件的引用識別符號。如果不使用“鍵”，程式將無法存取IPC物件，因為IPC物件並不存在於程式本身使用的記憶體中。
通常，都希望自己的程式能和其他的程式預先約定一個唯一的鍵值，但實際上並不是總可能的成行的，因為自己的程式無法為一塊共享記憶體選擇一個鍵值。因此，在此把key設為IPC_PRIVATE，這樣，作業系統將忽略鍵，建立一個新的共享記憶體，指定一個鍵值，然後返回這塊共享記憶體IPC識別符號ID。而將這個新的共享記憶體的識別符號ID告訴其他程式可以在建立共享記憶體後透過派生子程式，或寫入檔案或管道來實現。


int size(單位位元組Byte)
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size是要建立共享記憶體的長度。所有的記憶體分配操作都是以頁為單位的。所以如果一段程式只申請一塊只有一個位元組的記憶體，記憶體也會分配整整一頁(在 i386機器中一頁的預設大小PACE_SIZE=4096位元組)這樣，新建立的共享記憶體的大小實際上是從size這個引數調整而來的頁面大小。即如果 size為1至4096，則實際申請到的共享記憶體大小為4K(一頁)；4097到8192，則實際申請到的共享記憶體大小為8K(兩頁)，依此類推。


int shmflg
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shmflg主要和一些標誌有關。其中有效的包括IPC_CREAT和IPC_EXCL，它們的功能與open()的O_CREAT和O_EXCL相當。
IPC_CREAT 如果共享記憶體不存在，則建立一個共享記憶體，否則開啟操作。
IPC_EXCL 只有在共享記憶體不存在的時候，新的共享記憶體才建立，否則就產生錯誤。

如果單獨使用IPC_CREAT，shmget()函式要麼返回一個已經存在的共享記憶體的運算子，要麼返回一個新建的共享記憶體的識別符號。如果將 IPC_CREAT和IPC_EXCL標誌一起使用，shmget()將返回一個新建的共享記憶體的識別符號；如果該共享記憶體已存在，或者返回-1。 IPC_EXEL標誌本身並沒有太大的意義，但是和IPC_CREAT標誌一起使用可以用來保證所得的物件是新建的，而不是開啟已有的物件。對於使用者的讀取和寫入許可指定SHM_R和SHM_W,(SHM_R>3)和(SHM_W>3)是一組讀取和寫入許可，而(SHM_R>6)和(SHM_W>6)是全域性讀取和寫入許可。


返回值
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成功返回共享記憶體的識別符號；不成功返回-1，errno儲存錯誤原因。
EINVAL 引數size小於SHMMIN或大於SHMMAX。
EEXIST 預建立key所致的共享記憶體，但已經存在。
EIDRM 引數key所致的共享記憶體已經刪除。
ENOSPC 超過了系統允許建立的共享記憶體的最大值(SHMALL )。
ENOENT 引數key所指的共享記憶體不存在，引數shmflg也未設IPC_CREAT位。
EACCES 沒有許可權。
ENOMEM 核心記憶體不足。


struct shmid_ds
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shmid_ds資料結構表示每個新建的共享記憶體。當shmget()建立了一塊新的共享記憶體後，返回一個可以用於引用該共享記憶體的shmid_ds資料結構的識別符號。

include/linux/shm.h

struct shmid_ds {
struct ipc_perm shm_perm; /* operation perms */
int shm_segsz; /* size of segment (bytes) */
__kernel_time_t shm_atime; /* last attach time */
__kernel_time_t shm_dtime; /* last detach time */
__kernel_time_t shm_ctime; /* last change time */
__kernel_ipc_pid_t shm_cpid; /* pid of creator */
__kernel_ipc_pid_t shm_lpid; /* pid of last operator */
unsigned short shm_nattch; /* no. of current attaches */
unsigned short shm_unused; /* compatibility */
void *shm_unused2; /* ditto - used by DIPC */
void *shm_unused3; /* unused */
};


struct ipc_perm
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對於每個IPC物件，系統共用一個struct ipc_perm的資料結構來存放許可權資訊，以確定一個ipc操作是否可以訪問該IPC物件。

struct ipc_perm {
__kernel_key_t key;
__kernel_uid_t uid;
__kernel_gid_t gid;
__kernel_uid_t cuid;
__kernel_gid_t cgid;
__kernel_mode_t mode;
unsigned short seq;
};
[@more@]

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