Jak používat sdílenou paměť s Linuxem v C

Zde je příklad sdílené paměti:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

#define SHM_SIZE 1024  /* make it a 1K shared memory segment */

int main(int argc, char *argv[])
{
    key_t key;
    int shmid;
    char *data;
    int mode;

    if (argc > 2) {
        fprintf(stderr, "usage: shmdemo [data_to_write]\n");
        exit(1);
    }

    /* make the key: */
    if ((key = ftok("hello.txt", 'R')) == -1) /*Here the file must exist */ 
{
        perror("ftok");
        exit(1);
    }

    /*  create the segment: */
    if ((shmid = shmget(key, SHM_SIZE, 0644 | IPC_CREAT)) == -1) {
        perror("shmget");
        exit(1);
    }

    /* attach to the segment to get a pointer to it: */
    if ((data = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) {
        perror("shmat");
        exit(1);
    }

    /* read or modify the segment, based on the command line: */
    if (argc == 2) {
        printf("writing to segment: \"%s\"\n", argv[1]);
        strncpy(data, argv[1], SHM_SIZE);
    } else
        printf("segment contains: \"%s\"\n", data);

    /* detach from the segment: */
    if (shmdt(data) == -1) {
        perror("shmdt");
        exit(1);
    }

    return 0;
}

Kroky:

1. Pomocí ftok převeďte cestu a identifikátor projektu na klíč System V IPC

2. Použijte shmget, který alokuje segment sdílené paměti

3. Použijte shmat k připojení segmentu sdílené paměti označeného shmid k adresnímu prostoru volajícího procesu

4. Proveďte operace v oblasti paměti

5. Odpojit pomocí shmdt

Existují dva přístupy:shmget a mmap . Budu mluvit o mmap , protože je modernější a flexibilnější, ale můžete se podívat na man shmget (nebo tento tutoriál), pokud byste raději používali nástroje starého stylu.

mmap() funkci lze použít k přidělení vyrovnávacích pamětí s vysoce přizpůsobitelnými parametry pro řízení přístupu a oprávnění a v případě potřeby k jejich zálohování úložištěm souborového systému.

Následující funkce vytvoří vyrovnávací paměť v paměti, kterou může proces sdílet se svými potomky:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>

void* create_shared_memory(size_t size) {
  // Our memory buffer will be readable and writable:
  int protection = PROT_READ | PROT_WRITE;

  // The buffer will be shared (meaning other processes can access it), but
  // anonymous (meaning third-party processes cannot obtain an address for it),
  // so only this process and its children will be able to use it:
  int visibility = MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS;

  // The remaining parameters to `mmap()` are not important for this use case,
  // but the manpage for `mmap` explains their purpose.
  return mmap(NULL, size, protection, visibility, -1, 0);
}

Následuje příklad programu, který používá výše definovanou funkci k přidělení vyrovnávací paměti. Rodičovský proces napíše zprávu, rozdělí a pak počká, až jeho podřízený proces upraví vyrovnávací paměť. Oba procesy mohou číst a zapisovat sdílenou paměť.

#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  char parent_message[] = "hello";  // parent process will write this message
  char child_message[] = "goodbye"; // child process will then write this one

  void* shmem = create_shared_memory(128);

  memcpy(shmem, parent_message, sizeof(parent_message));

  int pid = fork();

  if (pid == 0) {
    printf("Child read: %s\n", shmem);
    memcpy(shmem, child_message, sizeof(child_message));
    printf("Child wrote: %s\n", shmem);

  } else {
    printf("Parent read: %s\n", shmem);
    sleep(1);
    printf("After 1s, parent read: %s\n", shmem);
  }
}