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速通 Linux 共享内存原理

共享内存是一个非常有意思的话题,一方面共享内存避免了通讯过程中的内存复制问题,是 Linux IPC 通讯中效率最高的一种。...另一方面,因为可以直接对内存甚至其他进程的内存进行修改,利用共享内存可以实现一些常规操作无法做到的奇技淫巧。...本文尝试分别介绍 Linux 共享内存的基本原理,并做一个 “违背祖宗的决定”,如何在 Golang 中使用共享内存。...mmap 的实现也并不复杂,众所周知 Linux 通过虚拟内存做了内存的虚拟化,进程看到的并不是实际的内存地址,要通过页表等中间层的翻译才能对物理地址进行访问,通过 VMA(vm_area_struct...总结 从原理上讲 Linux 共享内存的主要方式只有两种,一是基于文件的 mmap,另一种就是 tmpfs,用一张图描述 Linux 几种实现共享内存的方式:

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一文搞定 | Linux 共享内存原理

但有时候为了让不同进程之间进行通信,需要让不同进程共享相同的物理内存Linux通过 共享内存实现这个功能。下面先来介绍一下Linux系统的共享内存的使用。 共享内存使用 1....共享内存实现原理 我们先通过一幅图来了解一下共享内存的大概原理,如下图: 通过上图可知,共享内存是通过将不同进程的虚拟内存地址映射到相同的物理内存地址来实现的,下面将会介绍Linux实现方式。...在Linux内核中,每个共享内存都由一个名为 struct shmid_kernel 的结构体来管理,而且Linux限制了系统最大能创建的共享内存为128个。...shmget() 函数实现 通过前面的例子可知,要使用共享内存,首先需要调用 shmget() 函数来创建或者获取一块共享内存。...shmat() 函数实现 shmat() 函数用于将共享内存映射到本地虚拟内存地址,由于 shmat() 函数的实现比较复杂,所以我们分段来分析这个函数: asmlinkage long sys_shmat

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一文搞定 | Linux共享内存原理

但有时候为了让不同进程之间进行通信,需要让不同进程共享相同的物理内存Linux通过 共享内存实现这个功能。下面先来介绍一下Linux系统的共享内存的使用。 共享内存使用 1....共享内存实现原理 我们先通过一幅图来了解一下共享内存的大概原理,如下图: 通过上图可知,共享内存是通过将不同进程的虚拟内存地址映射到相同的物理内存地址来实现的,下面将会介绍Linux实现方式。...在Linux内核中,每个共享内存都由一个名为 struct shmid_kernel 的结构体来管理,而且Linux限制了系统最大能创建的共享内存为128个。...shmget() 函数实现 通过前面的例子可知,要使用共享内存,首先需要调用 shmget() 函数来创建或者获取一块共享内存。...shmat() 函数实现 shmat() 函数用于将共享内存映射到本地虚拟内存地址,由于 shmat() 函数的实现比较复杂,所以我们分段来分析这个函数: asmlinkage long sys_shmat

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一文读懂 | Linux共享内存原理

但有时候为了让不同进程之间进行通信,需要让不同进程共享相同的物理内存Linux通过 共享内存实现这个功能。下面先来介绍一下Linux系统的共享内存的使用。 共享内存使用 1....共享内存实现原理 我们先通过一幅图来了解一下共享内存的大概原理,如下图: 通过上图可知,共享内存是通过将不同进程的虚拟内存地址映射到相同的物理内存地址来实现的,下面将会介绍Linux实现方式。...在Linux内核中,每个共享内存都由一个名为 struct shmid_kernel 的结构体来管理,而且Linux限制了系统最大能创建的共享内存为128个。...shmget() 函数实现 通过前面的例子可知,要使用共享内存,首先需要调用 shmget() 函数来创建或者获取一块共享内存。...shmat() 函数实现 shmat() 函数用于将共享内存映射到本地虚拟内存地址,由于 shmat() 函数的实现比较复杂,所以我们分段来分析这个函数: asmlinkage long sys_shmat

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linux进程通信之共享内存原理(基于linux 1.2.13)

1 有一个全局的结构体数据,每次需要一块共享内存时(shmget),从里面取一个结构体,记录相关的信息。...struct shmid_ds { // 权限相关 struct ipc_perm shm_perm; /* operation perms */ // 共享内存的大小 int shm_segsz...page_table) return -ENOMEM; pte_val(*page_table) = shm_sgn; } 3 进程访问共享内存范围中的地址时,触发缺页中断。...同理,其他进程共享该块内存的时候,如果访问范围内的地址,处理过程是类似的。进程访问某一个地址,发生缺页中断,然后进入do_swap_page函数处理,再到shm_swap_in。...发现这时候共享内存已经映射了物理地址。最后改写自己的页表项。因为各个进程都对应同一块内存,所以操作的时候会互相感知,实现通信。 ?

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nginx共享内存共享内存实现

nginx中, 作者为我们提供了方便共享内存的使用的接口,关于共享内存的使用在我之前的文章中有介绍。这次我们来研究一下nginx是如何实现的。...*tag; }; 我们再看看ngx_shared_memory_add这个函数的实现,该函数先检查要添加的共享内存是否已存在,如果已存在,则直接返回,否则,创建一个新的。...两个相同名字的共享内存大小要一样。 2. 两个相同名字的共享内存tag要一样。 3. 如果当前共享内存已经存在,则不需要再次添加。会返回同一个共享内存 4....接下来,在我们的init函数里面,将共享内存强制转换成slab,以后,我们对共享内存的分配与释放,就可以通过这个slab来实现了(可以参考我前一篇文章中共享内存的使用相关的分析)。...另外,共享内存的实际创建是通过ngx_shm_alloc来实现的,nginx里面包含了共享内存实现的多种方式,linux中默认使用mmap来实现实现代码比较简单,看看: ngx_int_t ngx_shm_alloc

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MemoryFile 共享内存原理分析

Android 上层提供了一些内存共享工具类,比如 MemoryFile。你使用过吗?知道它的实现原理吗?...MemoryFile 使用方法大致如下: 「进程 A 中申请一块共享内存写入数据,并准备好文件描述符:」 MemoryFile memoryFile = new MemoryFile(name, size...ex) {         ex.rethrowAsIOException();     } } 可以看到构造 MemoryFile 时通过 SharedMemory create 方法申请了一块匿名共享内存...int ashmem_create_region(const char *name, size_t size){     int ret, save_errno;    //创建匿名共享内存 int fd...进行了一层包装,但实际还是通过 Linux 来执行的,最后调用到 Linux 中的 native mmap 方法,native 中对应的实现是 mmap.cpp: void* mmap(void* addr

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共享内存+互斥量实现 Linux 进程间通信

一、共享内存简介     共享内存是进程间通信中高效方便的方式之一。...共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存,就如同 malloc() 函数向不同进程返回了指向同一个物理内存区域的指针,两个进程可以对一块共享内存进行读写。    ...互斥量用于线程的互斥,信号量用于线程的同步,这是互斥量与信号量的本质区别,其次信号量实现互斥量的功能。    ...本文结合个人实际项目需求,采用互斥量实现进程间访问共享内存的互斥,即同一时刻只能允许一个进程对共享内存进行写操作,当然也可以用信号量来完成进程间的互斥,这里就不再赘述。...四、 示例源码     鄙人以实际项目开发过程中实现进程间通信的源码,为大家展示如何利用上面总结的系统调用接口 来实现进程间的通信。 1.  定义存储成员变量的类,共享内存将用于存放该类的成员数据。

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Linux】system V 共享内存

共享内存原理 第一阶段原理 进程A和进程B都通过自己的页表映射到物理内存中的特定区域,进而找到该进程匹配的代码和数据 为了让进程A和进程B通信,前提是两者要看到同一份资源 假设在物理内存上开辟一块空间...就完成了让进程A和进程B看到同一份资源,这份资源就被称为共享内存 第二阶段原理 系统中可以用ssh进行通信 ,是不是只能有一对进程使用共享内存呢?...先描述,在组织 并不是在内存中开辟空间即可,系统为了管理共享内存,构建对应的描述共享内存的结构体对象 共享内存=共享内存的内核数据结构(伪代码:struct shm)+真正开辟的内存空间 2....直接写代码--编写代码进行原理介绍 ---- 打开vscode,创建文件client.cc和server.cc(后缀为cc说明是c++)的文件 创建公共路径 comm.hpp shmget函数 创建共享路径接口...创建共享内存 获取共享内存 创建共享内存,调用shmget函数,通过两个选项 若共享内存不存在则创建,若存在则报错 而获取共享内存,调用shmget函数,则返回已有的共享内存 ---- 此时运行可执行程序

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Linux内核编程--内存映射和共享内存

一,内存映射 对于磁盘文件和进程: 将一个文件或其它对象映射到进程地址空间,实现文件在磁盘的存储地址和进程地址空间中一段虚拟地址的映射关系。...进程可以直接操作磁盘文件,用内存读写代替 I/O读写 应用场景: 1.进程间通信 使用内存映射实现进程间通信的两个场景: 场景1.有亲缘关系的进程间通信(父子进程) step1: 父进程创建内存映射区...step2: 进程a通过磁盘文件创建内存映射区 step3: 进程b通过磁盘文件创建内存映射区 step4: 进程a和进程b共同修改内存映射区实现进程通信 *基于内存映射区的进程间通信,是非阻塞的。...: 内存映射和共享内存的区别: 1.内存映射与文件关联,共享内存不需要与文件关联,把共享内存理解为内存上的一个匿名片段。...*buf) --shmid:共享内存标识符 --cmd:共享内存控制指令 IPC_STAT:得到共享内存的状态 IPC_SET:改变共享内存的状态 IPC_RMID:删除该共享内存 --shmid_ds

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Linux修炼】16.共享内存

共享内存 一.共享内存原理 二.共享内存你的概念 2.1 接口认识 2.2演示生成key的唯一性 2.3 再谈key 三.共享资源的查看 3.1 如何查看IPC资源 3.2 IPC资源的特征 3.3...----以共享内存的方式 一.共享内存原理 在之前学过的进程地址空间的基础上,我们知道,进程之间具有独立性,因为每个进程的内核数据结构的数据以及页表的映射都是独立的。...而对于共享内存,我们同样了解,这是为了让进程之间能够进行通信的公共空间,接下来就通过进程地址空间的结构去了解共享空间的位置及原理: OS为了让两个毫不相关的进程之间进行通信,进行了三个工作: 在对应的内存当中让用户帮...---- 3.3 进程之间通过共享内存进行关联 上述我们已经实现了shm_server与共享内存的关联,如果想让两个进程之间进行通信,那就需要另一个shm_client也与同一个共享内存进行关联: 但对于这段代码...,不需要释放共享内存,因为在shm_server.cc中已经实现

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Linux进程间通信【共享内存

前言 共享内存出自 System V 标准,是众多 IPC 解决方案中最快的一种,使用共享内存进行通信时,不需要借助函数进入内核传递数据,而是直接对同一块空间进行数据访问,至于共享内存是如何使用的、通信原理是怎么实现的...、以及共享内存+命名管道的组合通信程序该如何实现,都将在本文中解答 天下武功,唯快不破 ---- ️正文 1、什么是共享内存?...答案很简单,我们加入命名管道的目的就是为了实现进程间使用共享内存通信,当然不能使用 共享内存 -> 辅助实现共享内存通信,这不合理 所以我们这个程序的逻辑设计流程如下: 创建共享内存,将服务端、客户端进程关联...》 ---- 总结 以上就是本次关于 Linux 进程间通信之 共享内存 的全部内容了,共享内存 是所有 IPC 中最快的一种,因为它省去了很多不必要的 IO 操作,进程直接对话进程,效率极高,不过在狂飙的后果就是不安全...,因此在实现 共享内存 实现进程间通信时,需要借助其他 IPC 方式控制共享内存,这样才能合理发挥 共享内存 的实力 ----

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Linux进程通信之共享内存

Linux进程通信之共享存储 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。...任何一个缓存的数据被更新后,由于其他处理器也可能要存取,共享内存就需要立即更新,否则不同的处理器可能用到不同的数据。...共享内存是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信,实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。...PHP中的封装: php中封装了shm开头的函数和shmop开头的函数,实际效果是一样的,具体使用方式请查看官方手册 ,下面我们以shm开头的为例演示 特点: 共享内存是将内存映射到其他进程的地址空间中...,至于非血缘关系的通信,则看我之前的文章,自己实现即可 当然,IPC进程间的通信数据也会保存在Linux系统中,可通过下面的方式,具体查看相关信息 并且如果想知道系统调用的哪些底层函数,则可以用

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一文详解共享内存-附带QT共享内存Demo实现

但从上解释可以看出,共享内存需要做到进程间的信息同步,但共享内存本身是没有这种功能的,所以共享内存实现进程间通信常常搭配信号量来使用。...2、共享内存通信的工作原理Linux中,每个进程都有属于自己的进程控制块(PCB)和地址空间(Addr Space),并且都有一个与之对应的页表,负责将进程的虚拟地址与物理地址进行映射,通过内存管理单元...共享内存的通信原理示意图: 当两个进程通过页表将虚拟地址映射到物理地址时,在物理地址中有一块共同的内存区,即共享内存,这块内存可以被两个进程同时看到。...QSharedMemory提供了多个线程和进程对共享内存段的访问。它还为单个线程或进程提供了一种锁定内存以进行独占访问的方法,也就是通过信号量对共享内存实现了同步操作。...5、实用Demo演示 上图是我自己实现的一个基于QT共享内存实现图片读写的小Demo,左边为写,右边为读。可以在一个进程内通信,也可以再开一个进程两者通过共享内存通信。如下。

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细说|Linux内存泄漏检测实现原理实现

为了能够找出导致内存泄漏的地方,Linux 内核开发者开发出 kmemleak 功能。 下面我们来详细介绍一下 kmemleak 这个功能的原理实现。...kmemleak 原理 首先来分析一下,什么情况会导致 内存泄漏。 1....内核使用 kmemleak_object 对象来记录这些内存块的信息,然后通过一棵红黑树把这些 kmemleak_object 对象组织起来(使用内存块的地址作为键),如下图所示: 所以内存泄漏检测的原理是...kmemleak 实现 了解了 kmemleak 机制的原理后,现在我们来分析其代码实现。...在分析内存检测的实现之前,我们先来了解一下关于 kmemleak_object 对象的三个概念: 白色节点:表示此对象没有被指针引用(count 字段少于 min_count 字段)。

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Linux 进程间通信 : 共享内存(上)

如何使用POSIX共享内存? 如何使用hugepage共享内存以及共享内存的相关限制如何配置? 共享内存都是如何实现的?...在这主要介绍的就是用mmap进行多进程的内存共享功能。Linux产生子进程的系统调用是fork,根据fork的语义以及其实现,我们知道新产生的进程在内存地址空间上跟父进程是完全一致的。...所以Linux的mmap实现了一种可以在父子进程之间共享内存地址的方式,其使用方法是: 父进程将flags参数设置MAP_SHARED方式通过mmap申请一段内存。...XSI共享内存 为了满足多个无关进程共享内存的需求,Linux提供了更具通用性的共享内存手段,XSI共享内存就是这样一种实现。...只有遵循XSI标准的实现才能称为UNIX操作系统。 XSI共享内存Linux底层的实现实际上跟mmap没有什么本质不同,只是在使用方法上有所区别。

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