【IPC】 共享内存

最新推荐文章于 2024-08-10 17:10:50 发布
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本文介绍了共享内存作为进程间通信的一种快速方法，其优点在于直接在物理内存上操作，实现高效率。同时强调了共享时需注意的互斥访问问题。

1、概述

共享内存允许两个或者多个进程共享给定的存储区域。
共享内存的特点
1、 共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法。
一个进程向共享的内存区域写入了数据，共享这个内存区域的所有进程就可以立刻看到
其中的内容。
2、使用共享内存要注意的是多个进程之间对一个给定存储区访问的互斥。
若一个进程正在向共享内存区写数据，则在它做完这一步操作前，别的进程不应当去
读、写这些数据。
共享内存示意图
总结：共享内存是进程间通信方式中效率最高的，原因在于进程是直接在物理内存上进行操
作，将物理地址映射到用户进程这，所以只要对其地址进行操作，就是直接对物理地址操作 。
Linux 进程信息 system V-IPC 共享内存 (SHM)
qq_66337990的博客
09-02 621
上述思维导图解释说明:思维导图将代码分成了几个模块，主要模块包括主函数和信号量操作函数。在主函数中，通过调用相关函数创建共享内存和信号量，然后进入循环写入共享内存数据的过程。循环中先进行 P操作（空间），即空间信号量减1，然后将数据写入共享内存，并进行 V操作（数据量），即数据量信号量加1。循环不断地向共享内存中写入数据，直到程序结束。最后，在退出程序之前需要断开共享内存的连接。这个思维导图反映了代码的主要逻辑和关键函数调用，对于理解代码的执行流程和实现功能是很有帮助的。功能获取共享内存的ID头。
java 共享内存ipc_进程间通信——IPC之共享内存
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02-16 2493
共享内存是三个IPC机制中的一个。它允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存。共享内存是在两个正在进行的进程之间传递数据的一种非常有效的方式。大多数的共享内存的实现，都把由不同进程之间共享的内存安排为同一段物理内存.首先我们都知道我们执行的每一个程序，它看到的内存其实都是虚拟内存，虚拟内存需要进行页表的映射将进程地址映射到物理内存，具体处理大致如下面的图共享内存特点和优势当中共享内存的大致原理相信我...
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IPC_内存共享
05-08 856
内存共享笔记： 1.它允许两个不相关的的进程访问同一个逻辑内存。（内存是共享的） 2.它并未提供同步机制，所以我们要通过其他同步手段达到内存访问的同步效果。（一般通过传递小消息来达到同步。） 3.共享内存的函数类似于信号量函数（IPC机制的函数都具有相似之处） void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg); int s
IPC - 共享内存
fzzjoy的专栏
08-22 311
IPC共享内存使用介绍及示例
[Linux] IPC共享内存
Code_beeps的博客
06-10 678
一、共享内存原理 二、共享内存生命周期 共享内存的生命周期是随内核的。 匿名管道、命名管道、消息队列、信号量、共享内存这五种进程间通信方式。两种管道的生命周期是随进程，剩下的都是随内核的。 三、共享内存为什么是最快的通信方式？   因为共享内存的原理是：在物理内存中直接开辟一片空间，并将空间映射到各个进程的虚拟地址空间的共享区；这时候进程就可以通过虚拟地址来直接对共享内存进行操作。   其他通信...
Linux进程间通信（IPC）机制之一：共享内存
B1ue还在专注
01-31 2580
对于共享内存知识点的总结( ˃̶͈◡˂...
IPC共享内存
01-10
该程序是我写的博客“一起talk C栗子吧（第九十六回：C语言实例--使用共享内存进行进程间通信二）”的配套程序，共享给大家使用
buflog：使用ipc共享内存的简单缓冲日志记录库
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Buflog是一个基于C++实现的日志记录库，其独特之处在于使用了IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）中的共享内存技术。这种设计使得多个进程可以高效地共享和记录日志信息，避免了传统日志文件I/O操作的...
IPC库:在Linux/Windows上使用共享内存的高性能进程间通信。- mutouyun / cpp-ipc
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IPC学习之共享内存
Mount姚的博客
07-01 468
在两个或多个进程共享一个公共的内存空间来进行数据的交换共享内存是IPC方式中最快的，但是也有一定的局限性：若多个进程在同时进行写操作时，共享内存中的数据会出现问题，经常会和信号量一起配合使用。 2.写入数据到共享内存 shmw.c 运行结果 总结 如果先执行./r会使进程阻塞，直到共享内存空间有数据可以读...
【IPC通信--共享内存】
j8267643的博客
01-15 1688
该函数被调⽤⼀次，但返回两次。fork之后，操作系统会复制⼀个与⽗进程完全相同的⼦进程，虽说是⽗⼦关系，但是在操作系统看来，他们更像兄弟关系，这2个进程共享代码空间，但是数据空间是互相独⽴的，⼦进程数据空间中的内容是⽗进程的完整拷贝，指令指针也完全相同，⼦进程拥有⽗进程当前运⾏到的位置（两进程的程序计数器pc值相同，也就是说，⼦进程是从fork返回处开始执⾏的），但有⼀点不同，如果fork成功，⼦进程中fork的返回值是0，⽗进程中fork的返回值是⼦进程的进程号，如果fork不成功，⽗进程会返回错误。
进程间通信IPC-共享内存
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进程间通信共享内存
IPC＜进程间通信＞之共享内存-源代码在结尾处
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介绍了共享内存的通信原理，以及使用代码对原理进行讲解，介绍了相关的一些函数的使用，源代码在文章的结尾处。
【Linux】详解IPC：共享内存
一个人知道自己为什么而活，他就能够接收任何一种生活
08-10 2002
探讨了 Linux 共享内存作为 IPC（进程间通信）技术在操作系统中的重要应用。通过详细介绍共享内存的创建、连接、控制和删除等关键步骤，结合代码示例和实验测试，展示了共享内存如何实现高效、可靠的进程间通信。
进程的IPC操作 之 共享内存
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一 共享内存的作用 共享内存主要是用来实现进程间通讯的一种机制，只不过，需要进程间互斥的访问这段内存，因此需要使用信号量等锁机制来对共享内存进行访问。 二 共享内存的实现 共享内存的实现主要由两种方式：一种是shm系统调用；一种是mmap实现共享（因为mmap也可以实现私有映射）的页面映射。 2.1 shm系统调用 shm系统调用主要是在sys/shm.h头文件中。 2.1.1 共享内存的创建 int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
进程间通信（IPC）-------------共享内存（Shared Memory）
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共享内存1.共享内存的概念2.共享内存的优缺点3.共享内存的模型4.函数解析4.1shmget()函数4.2shmat()函数4.3shmdt()函数4.4 shmctl()函数5.代码示例 1.共享内存的概念 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。由于多个CPU需要快速访问存储器，这样就要对存储器进行缓存（Cache）...
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共享内存设计学习
ipc共享内存
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### 共享内存的基本使用方法 共享内存是一种高效的进程间通信（IPC）方式，其核心思想是多个进程通过访问同一块物理内存区域来实现数据交换。在 Windows 平台上，C# 提供了 `MemoryMappedFile` 类来创建和管理共享内存[^1]。 #### 创建共享内存的步骤（以 C# 为例） 1. **创建内存映射文件** 使用 `MemoryMappedFile.CreateOrOpen` 方法可以创建或打开一个共享内存对象。可以通过指定名称让多个进程访问同一块内存。 2. **创建视图访问器** 通过 `MemoryMappedViewAccessor` 或 `MemoryMappedViewStream` 来访问共享内存中的数据。前者适合直接读写基本类型数据，后者适合处理复杂结构或大量数据。 3. **跨进程访问共享内存** 在另一个进程中，使用相同的名称调用 `MemoryMappedFile.OpenExisting` 来获取已存在的共享内存对象，并通过视图访问器读写数据。 #### 示例代码（C#） ```csharp // 进程A：创建共享内存并写入数据 using System; using System.IO.MemoryMappedFiles; class Program { static void Main() { // 创建或打开名为 "MySharedMemory" 的共享内存 using (var mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("MySharedMemory", 1024)) { // 创建访问器 using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor()) { // 写入整数数据到偏移量0的位置 accessor.Write(0, 12345); Console.WriteLine("Data written to shared memory."); } } } } ``` ```csharp // 进程B：读取共享内存中的数据 using System; using System.IO.MemoryMappedFiles; class Program { static void Main() { try { // 打开已存在的共享内存 using (var mmf = MemoryMappedFile.OpenExisting("MySharedMemory")) { using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor()) { // 从偏移量0读取整数 int value = accessor.ReadInt32(0); Console.WriteLine($"Read data from shared memory: {value}"); } } } catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"Error reading shared memory: {ex.Message}"); } } } ``` ### 实现原理 共享内存的实现依赖于操作系统的虚拟内存管理机制。每个进程拥有独立的虚拟地址空间，而共享内存则是将多个进程的虚拟地址映射到同一块物理内存上。这样，不同进程对各自虚拟地址的操作都会反映到同一块物理内存中，从而实现数据共享。 在 Linux 系统中，通常使用两种方式实现共享内存： - **System V 共享内存**：传统的 IPC 机制，提供 `shmget`、`shmat` 等系统调用来创建和访问共享内存段。 - **POSIX 共享内存**：更现代的方式，通过 `shm_open` 和 `mmap` 接口实现，具有更好的可移植性和易用性[^2]。 ### 同步与并发控制 由于共享内存允许多个进程同时访问同一块内存，因此必须引入同步机制来防止数据竞争。常用的同步手段包括： - **互斥锁（Mutex）** - **信号量（Semaphore）** - **事件（Event）** 在 C# 中，可以结合 `Mutex` 或 `Semaphore` 来确保多进程之间的安全访问。 #### 示例：添加互斥锁保护共享内存（C#） ```csharp using System.Threading; // 在进程A中加锁写入 Mutex mutex = new Mutex(false, "MySharedMemoryMutex"); mutex.WaitOne(); try { using (var mmf = MemoryMappedFile.OpenExisting("MySharedMemory")) using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor()) { accessor.Write(0, 54321); } } finally { mutex.ReleaseMutex(); } ``` ### 应用场景 共享内存适用于需要高效传输大量数据的场景，例如： - 实时音视频数据传输 - 游戏引擎中的状态同步 - 高性能计算中的进程协作 - 操作系统内核模块与用户态程序的数据交互 ### 注意事项 - **命名冲突**：确保共享内存和同步对象的名称唯一，避免不同程序之间误操作。 - **资源释放**：使用完毕后应及时关闭访问器、内存映射文件及同步对象，避免资源泄漏。 - **权限控制**：在多用户系统中应设置适当的访问权限，防止未经授权的进程访问敏感数据。 ---
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