上节和上上节我们分享了Linux进程间通信的管道、消息队列、信号以及信号量的基本原理和实践,文章如下:
早期的共享内存,着重于强调把同一片内存,map到多个进程的虚拟地址空间(在相应进程找到一个VMA区域),以便于CPU可以在各个进程访问到这片内存。
这篇文章讨论如何使用CRIU迁移使用了共享内存的程序,主要讨论其中的前两种共享内存方法,最终介绍一种支持热迁移的C程序共享内存使用方法。
进程间的通信-共享内存 共享内存机制 共享内存机制是允许两个或多个进程(不相关或有亲缘关系)访问同一逻辑内存的机制。它是共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。 ---- 两种常用的共享内存方式 System V版本的共享内存 shmm 多进程直接共享内存 文件映射mmap 如果一个文件需要频繁进行读写,那么将它映射到内存中。 将特殊文件进行匿名内存映射,为有关联的进程提供共享内存空间。 为无关联的进程提供共享内存空间,将
本文介绍了Linux系统下共享内存的概念、实现方法以及相关的应用,包括共享内存的读写、同步和调试等方面。
在进程通信应用中会用到共享内存,这就涉及到了IPC,与IPC相关的命令包括:ipcs、ipcrm(释放IPC)。IPCS命令是Linux下显示进程间通信设施状态的工具。我们知道,系统进行进程间通信(IPC)的时候,可用的方式包括信号量、共享内存、消息队列、管道、信号(signal)、套接字等形式[2]。使用IPCS可以查看共享内存、信号量、消息队列的状态。
进程间通信有如下的目的:1、数据传输,一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几M之间;2、共享数据,多个进程想要操作共享数据,一个进程对数据的修改,其他进程应该立刻看到;3、通知事件,一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它们发生了某件事情;4、资源共享,多个进程之间共享同样的资源。为了做到这一点,需要内核提供锁和同步机制;5、进程控制,有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道它的状态改变。
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)。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。
Shared memory概述 共享内存:是一种最为高效的进程间通信方式,进程可以直接读写内存,而不需要任何数据的拷贝。 为了在多个进程交换信息,内核专门留出一块内存区,可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有地址空间,进程就可以直接读取这一内存而不需要进行数据的拷贝,从而大大提高了效率 由于多个进程共享一段内存,因此也需要依靠某种同步机制,如互斥锁和信号量等 共享内存的特点 共享内存和其他进程通信方式对比图,进程直接读取内存区。 📷 共享内存的实现步骤 创建/打开共享内存 映射共享内存,即把指定的共享内存
一些公共服务组件在追求性能过程中,与业务耦合太紧,造成在制作基础镜像时,都会把这些基础组件都打包进去,因此当业务镜像启动后,容器里面一大堆进程,这让Kubernetes对Pod的管理存在很大隐患。为了让业务容器瘦身,更是为了基础组件自身的管理更独立和方便,将基础组件从业务镜像中剥离并DaemonSet容器化部署。然而一些基础组件Agent与业务Pod之间通过共享内存的方式进行通信,同一Node中跨Pod的共享内存方案是首先要解决的问题。
自研的公共基础组件,比如服务路由组件、安全组件等,通常以进程方式部署在Node上并同时为Node上所有的业务提供服务,微服务及容器化之后,服务数量成百上千的增长,如果以sidecar或者打包到业务Image中继续Per Pod Per Agent的方式部署, 那么基础组件的Server端的压力可能也会成百上千的增长,风险是很大的。因此,我们希望能以DaemonSet方式部署这些组件的Agents。
这里我们介绍的这种通信方式也就是 system V IPC 在我们后面的使用和日常见到的其实并不多,但是包括其中的共享内存、消息队列、信号量,我们如果了解共享内存其原理的话,能够更好的帮助我们了解之前我们学过的进程地址空间的概念!
你是否经常会遇到这样的困难:处理不同进程的应用程序时,需求方会要求包含所有进程以实现更多隔离。在这种情况下,一个常见的问题是:如何在同一 Node 中的 Pod 间实现共享内存。王涛是腾讯云的高级工程师,在本文中,他将阐述一种在 Pod 间利用 Posix/SystemV 来实现共享内存的解决方案,一起来看看吧。
共享内存是指多个进程可以把一段内存共同的内存映射到自己的进程空间中,从而实现数据的共享和传输,它是存在与内核级别的一种资源,是所有进程间通信中方式最快的一种。
首先Binder是Android中的一种独有的跨进程通信方式,简称IPC。它是专门为Android平台设计的。
共享内存是进程间通信中最简单的方式之一。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。当一个进程改变了这块地址中的内容的时候,其它进程都会察觉到这个更改。
在android源码的驱动目录下,一般会有共享内存的相关实现源码,目录是:kernel\drivers\staging\android\ashmem.c。但是本篇文章不是讲解android共享内存的功能实现原理,而是讲怎么运用它。
顾名思义,共享内存就是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运行的进程之间共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。进程可以将同一段共享内存连接到它们自己的地址空间中,所有进程都可以访问共享内存中的地址,就好像它们是由用C语言函数malloc分配的内存一样。而如果某个进程向共享内存写入数据,所做的改动将立即影响到可以访问同一段共享内存的任何其他进程。
在日常工作/学习中,读者可能会经常听到如下一些词:“作业”,“任务”,“开了几个线程”,“创建了几个进程”,“多线程”,“多进程”等等。如果系统学习过《操作系统》这门课程,相信大家对这些概念都十分了解。但对很多电子、电气工程专业(或是其他非计算机专业)的同学来说,由于这门课程不是必修课程,我们脑海中可能就不会有这些概念,听到这些概念的时候就会不知所云,不过没有关系,先让我们克服对这些概念的恐惧。比如小时候刚开始学习数学的时候,先从正整数/自然数开始学习,然后逐步接触到分数、小数、负数、有理数、无理数、实数,再到复数等等。这些操作系统中的概念也是这样,让我们从初级阶段开始学起,逐步攻克这些新概念背后的真正含义。
说到共享内存,有过操作系统学习的童靴应该十分熟悉,往往聊到进程之间通信的4种方式时就能脱口而出(面试最常见的问题之一啊,哈哈哈~~):
编辑手记:很多人都认为,Linux中buffers和cached所占用的内存空间是可以在内存压力较大的时候被释放当做空闲空间用的。但真的是这样么?今天我们重新来认识。 作者介绍 邹立巍 Linux系
UNIX/Linux 是多任务的操作系统,通过多个进程分别处理不同事务来实现,如果多个进程要进行协同工作或者争用同一个资源时,互相之间的通讯就很有必要了
共享内存是System V版本的最后一个进程间通信方式。共享内存,顾名思义就是允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存,共享内存是两个正在运行的进程之间共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常为同一段物理内存。进程可以将同一段物理内存连接到他们自己的地址空间中,所有的进程都可以访问共享内存中的地址。如果某个进程向共享内存写入数据,所做的改动将立即影响到可以访问同一段共享内存的任何其他进程。
工作中的难点问题正是我们知识技术栈全谱查漏补缺的最佳机遇,有问题不可怕,all in、死磕就完事了,哈哈哈~
进程间通信 转自 https://www.cnblogs.com/LUO77/p/5816326.html
主流操作系统的线程模型有三种:内核线程模型、用户线程模型、混合线程模型,感兴趣的可以自己查阅相关资料 HotSpot虚拟机使用的是内核线程模型(Kernel-Level Thread, KLT):由操作系统内核(Kernel,下称内核)支持的线程,这种线程由内核来完成线程切换,一个线程对应一个内核线程,注意内核线程也是进程
随着科学技术的发展和社会的需要,移动机器人技术得到了迅速发展,正在渗透到各行各业中,使人们的生活更加便利。现今以单片机为核心的移动机器人存在处理数据量有限、控制系统速度低、人机交互机制单一等缺点,不能满足机器人多任务的要求。系统中增加协处理器的系统结构也得到了广泛应用,虽然可以管理多种传感器,但这种结构却增加了硬件的冗余度和复杂度,见参考文献。为此,提出了以嵌入式处理器S3C2440为核心的多任务机器人控制系统。 1 控制系统硬件设计 控制系统选用两轮独立驱动小车为移动式机器人平台,后轮为一个尼龙万向轮
Linux:进程间通信(二.共享内存详细讲解以及小项目使用和相关指令、消息队列、信号量)
一、共享内存简介 共享内存区是最快的IPC形式,这些进程间数据传递不再涉及到内核,换句话说是进程不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据。 即每个进程地址空间都有一个共享存储器的映射区,当这
吃苦受难绝不是乐事一桩,但是如果您恰好陷入困境,我很想告诉您:“尽管眼前十分困难,可日后这段经历说不定就会开花结果。”请您这样换位思考、奋力前行。
Linux进程间通信 零、前言 一、进程间通信介绍 二、管道 1、匿名管道 2、命名管道 三、system V 1、共享内存概念及原理 2、共享内存使用接口介绍 1、共享内存资源的查看 2、共享内存的创建和释放 3、共享内存的链接与去连接 4、接口使用示例 3、共享内存与管道对比 4、消息队列/信号量 零、前言 本章主要讲解学习Linux中本系统下的进程间通信 一、进程间通信介绍 概念: 进程间通信简称IPC(Inter process communication),进程间通信就是在不同进程之间传播
由于Android系统是基于Linux系统的,所以有必要简单的介绍下Linux的跨进程通信,对大家后续了解Android的跨进程通信是有帮助的,本篇的主要内容如下:
以虚拟化PC为应用的数据中心服务器群增长很快。本文介绍的这个架构,优点是增加全局系统安全。
每个进程的用户地址空间都是独立的,一般而言是不能互相访问的,但内核空间是每个进程都共享的, 所以进程之间要通信必须通过内核。
Linux下进程间通信-共享内存 – 码到城攻共享内存可以说是最有用的进程间通信方式,也是最快的IPC形式
要使用共享内存,应该有如下步骤:1.开辟一块共享内存shmget()2.允许本进程使用共某块共享内运维
移动设备的操作系统阵营之一的Android,底层基于Linux内核,中间为Native&Runtime层和Framework层。我们知道Linux本身有着很成熟的IPC(进程间通信)机制,比如管道、消息队列、共享内存、socket、信号和信号量等。然而,Android却使用Binder来作为它的IPC的方案,这是为何呢?接下来,就把我之前学习Binder的心得写下来。
Envoy Proxy 在大多数情况下都是作为 Sidecar 与应用部署在同一网络环境中,每个应用只需要与 Envoy(localhost)交互,不需要知道其他服务的地址。然而这并不是 Envoy 仅有的使用场景,它本身就是一个七层代理,通过模块化结构实现了流量治理、信息监控等核心功能,比如流量治理功能就包括自动重连、熔断、全局限速、流量镜像和异常检测等多种高级功能,因此 Envoy 也常常被用于边缘代理,比如 Istio 的 Ingress Gateway、基于 Envoy 实现的 Ingress Controller(Contour、Ambassador[1]、Gloo[2] 等)。
通过之前的学习,我们大致可以感受出来,共享内存,消息队列和信号量在使用的时候是有很多共性的。它们三个的接口,包括接口中传的参数有的都有很大的相似度。其实,共享内存,消息队列和信号量是操作系统针对本地进程间通信特意设计出来的system V版本的进程间通信(IPC,Inter Process Communication)技术。共享内存,消息队列和信号量所管理的资源称为IPC资源。在操作系统底层,共享内存,消息队列和信号量都是有相对应的结构体将它们维护起来的。
IPC全名为inter-Process Communication,含义为进程间通信,是指两个进程之间进行数据交换的过程。在Android和Linux中都有各自的IPC机制,这里分别来介绍下。
这种双重性使得管道既具有机制的灵活性,又具有文件的可操作性。它可以在不同的进程之间建立连接,实现数据的传递和共享,同时也可以通过标准的文件操作接口进行访问和控制。
RDMA是常用于高性能计算(HPC)领域的高速网络,在存储网络等专用场景也有广泛的用途。RDMA最大的特点是通过软硬件配合,在网络传输数据的时候,完全不需要CPU/内核参与,从而实现高性能的传输网络。最早RDMA要求使用InfiniBand (IB)网络,采用专门的IB网卡和IB交换机。现在RDMA也可以采用以太网交换机,但是还需要专用的IB网卡。虽然也有基于以太网卡用软件实现RDMA的方案,但是这种方案没有性能优势。
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。
初学操作系统的时候,我就一直懵逼,为啥进程同步与互斥机制里有信号量机制,进程通信里又有信号量机制,然后你再看网络上的各种面试题汇总或者博客,你会发现很多都是千篇一律的进程通信机制有哪些?进程同步与互斥机制鲜有人问津。看多了我都想把 CSDN 屏了.....,最后知道真相的我只想说为啥不能一篇博客把东西写清楚,没头没尾真的浪费时间。
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