Linux系統程式設計—共享記憶體之mmap
共享記憶體概念
共享記憶體是通訊效率最高的IPC方式，因為程序可以直接讀寫記憶體，而無需進行資料的拷備。但是它沒有自帶同步機制，需要配合訊號量等方式來進行同步。
共享記憶體被建立以後，同一塊實體記憶體被對映到了多個程序地址空間，當有一個程序修改了共享記憶體的資料，其餘的程序均可看見所修改的內容，反之亦然。
mmap函式
函式原型：
void *mmap(void *adrr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
返回值：
成功：返回建立的對映區首地址；
失敗：返回MAP_FAILED
具體引數含義：
addr： 指向對映區的首地址，這是由系統核心所決定的，一般設為NULL；
length： 欲建立的對映區大小；
prot： 對映區的許可權，一般有如下幾種：
PROT_EXEC 對映區域可被執行
PROT_READ 對映區域可被讀取
PROT_WRITE 對映區域可被寫入
PROT_NONE 對映區域不能存取
flags： 指對映區的標誌位，MAP_FIXED與MAP_PRIVATE必須選擇一個：
MAP_FIXED： 對對映區所作的修改會反映到物理裝置，但需要呼叫msync()或者munmap()；
MAP_PRIVATE： 對對映區所作的修改不會反映到物理裝置。
fd： 建立的對映區的檔案描述符；
offset： 被對映檔案的偏移量，一般設為0，表示從頭開始對映。
mumap函式
函式原型：
int munmap(void *addr, size_t length);
函式作用：
如同malloc之後需要free一樣，mmap呼叫建立的對映區使用完畢之後，需要呼叫munmap去釋放。
例程
寫程序：
1#include <stdio.h>
2#include <sys/mman.h>
3#include <sys/types.h>
4#include <sys/stat.h>
5#include <fcntl.h>
6#include <unistd.h>
7#include <string.h>
8
9typedef struct
10{
11int id;
12char name[20];
13char gender;
14}stu;
15
16int main(int argc, char *argv[])
17{
18stu *p = NULL;
19int fd = 0;
20stu student = {10, "harry", 'm'};
21
22if (argc < 2) {
23printf("useage: ./a.out file\n");
24return -1;
25}
26
27fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0664);
28if (fd == -1) {
29printf("ERROR: open failed!\n");
30return -1;
31}
32ftruncate(fd, sizeof(stu));
33
34p = mmap(NULL, sizeof(stu), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
35if (p == MAP_FAILED) {
36printf("ERROR: mmap failed!\n");
37return -1;
38}
39
40close(fd);
41
42while (1) {
43memcpy(p, &student, sizeof(stu));
44student.id++;
45sleep(2);
46}
47munmap(p, sizeof(stu));
48
49return 0;
50}
複製程式碼
讀程序：
1#include <stdio.h>
2#include <sys/mman.h>
3#include <sys/types.h>
4#include <sys/stat.h>
5#include <fcntl.h>
6#include <unistd.h>
7
8typedef struct
9{
10int id;
11char name[20];
12char gender;
13}stu;
14
15int main(int argc, char *argv[])
16{
17stu *p = NULL;
18int fd = 0;
19
20if (argc < 2) {
21printf("useage: ./a.out file\n");
22return -1;
23}
24
25fd = open(argv[1], O_RDONLY);
26if (fd == -1) {
27printf("ERROR: open failed!\n");
28return -1;
29}
30
31p = mmap(NULL, sizeof(stu), PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
32if (p == MAP_FAILED) {
33printf("ERROR: mmap failed!\n");
34return -1;
35}
36
37close(fd);
38
39while (1) {
40printf("id = %d, name = %s, gender = %c\n", p->id, p->name, p->gender);
41sleep(2);
42}
43
44munmap(p, sizeof(stu));
45
46return 0;
47}
複製程式碼
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