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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。...从使用方式上讲,Linux 提供了三种共享内存的方式,包括 Unix 味的 POSIX 和 SysV 接口,还提供了直接文件映射内存的 mmap。...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。...Golang 是通过通讯代替共享内存的优雅代表,下文仅做试验,不建议日常使用 mmap mmap 是 POSIX 规范中的文件映射内存的方法,Linux 并提供了同名系统调用。...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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一文读懂 | Linux共享内存原理

第一时间看干货文章 1 在Linux系统中,每个进程都有独立的虚拟内存空间,也就是说不同的进程访问同一段虚拟内存地址所得到的数据是不一样的,这是因为不同进程相同的虚拟内存地址会映射到不同的物理内存地址上...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 来实现这个功能。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....函数调用成功返回一个可用的指针(虚拟内存地址),出错返回-1。 3. 取消关联共享内存 当一个进程不需要共享内存的时候,就需要取消共享内存与虚拟内存地址的关联。...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的实现方式。...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。

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一文搞定 | Linux 共享内存原理

Linux系统中,每个进程都有独立的虚拟内存空间,也就是说不同的进程访问同一段虚拟内存地址所得到的数据是不一样的,这是因为不同进程相同的虚拟内存地址会映射到不同的物理内存地址上。...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 来实现这个功能。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的实现方式。...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。...推荐阅读 Cache 工作原理,Cache 一致性,你想知道的都在这里 带你破解 DDOS 攻击的原理 Https 协议简析及中间人攻击原理 详解 Tomcat 组成与工作原理

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一文搞定 | Linux共享内存原理

Linux系统中,每个进程都有独立的虚拟内存空间,也就是说不同的进程访问同一段虚拟内存地址所得到的数据是不一样的,这是因为不同进程相同的虚拟内存地址会映射到不同的物理内存地址上。...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 来实现这个功能。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....函数调用成功返回一个可用的指针(虚拟内存地址),出错返回-1。 3. 取消关联共享内存 当一个进程不需要共享内存的时候,就需要取消共享内存与虚拟内存地址的关联。...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的实现方式。...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。

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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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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进程通信——共享内存

共享内存 原理与概念 两个进程的PCB创建虚拟地址空间然后映射到物理内存中,每个进程因为是独立的,所以在物理内存中的地址也不同。 那么共享内存是怎么做到的呢?...这里共享内存也是一样的,OS要先描述再组织,才能进行管理,每次申请一块共享内存,OS还会给这块共享内存申请一个数据结构对象。...所以:共享内存 = 物理内存快 + 共享内存的相关属性 OS管理的是对这个共享内存的数据结构对象做管理的。 那么在创建共享内存的时候,如何保证共享内存在OS中是唯一的呢?答案就是key。...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux

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吴章金: 深度剖析 Linux共享库的“位置无关”实现原理

背景简介 本文再来谈谈共享库的运行时位置无关(PIC)是如何做到的。...,就是可以被多个可执行文件共享,以达到节省磁盘和内存空间的目标: 共享意味着不仅磁盘上只有一份拷贝,加载到内存以后也只有一份拷贝,那么代码部分在运行时也不能被修改,否则就得有多个拷贝存在 同时意味着,需要能够灵活映射在不同的虚拟地址空间...动态链接器会负责找到可执行文件的共享库并装载它们,所以动态链接器是知道这个 Load Address 的,那么函数符号其实是很容易确定的,来看看不带 -fpic 时编译生成一个共享库: 查看 main.../hello.noc hello 小结 本文详细介绍了 Linux 下 C 语言共享库“位置无关”(PIC)的核心实现原理:即用 EIP 相对地址来取代绝对地址。...“位置无关” 代码会带来很大的内存使用灵活性,也会带来一定的安全性,因为“位置无关”以后就可以带来加载地址的随机性,给代码注入带来一定的难度。

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Linux内核编程--内存映射和共享内存

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。...2.内存映射可以通过fork继承给子进程,共享内存不可以。 3.文件打开的函数不同,内存映射文件由open函数打开,共享内存区对象由shm_open函数打开。...共享内存允许多个进程共享一个给定的存储区。...一般用信号量来同步共享内存的访问。 共享内存区在系统存储中的位置: 为什么要用共享内存: 对于涉及到内核操作的,内核和进程之间,经历了四次复制操作,开销很大。...*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...进程之间通过共享内存进行关联 四.共享内存的特点 五.共享内存的内核结构 六.共享内存函数的总结 共享内存是为通信而诞生的。...----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...共享内存是一种通信方式,所有想通信的进程,都可以用。 OS中一定会存在着很多共享内存。 二.共享内存你的概念 通过让不同的进程,看到同一个内存块的方式,叫做共享内存

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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...V 标准中还有另外两种通信方式: 消息队列 信号量 这两种通信方式现在已经比较少见了,因为 存在更好的、更实用的通信方式(比如 POSIX 中提供的通信方式) 话不多说,先来看看 System V 共享内存的工作原理...注意: 共享内存块的创建、进程间建立映射都是由 OS 实际执行的 ---- 2、共享内存的相关知识 在正式使用共享内存通信之前,需要先学习一下 共享内存的相关知识,因为这里的共享内存出自 System...减少拷贝(IO)次数 得益于共享内存的这种特性,可以让进程通信的时候,减少拷贝次数,所以共享内存是所有进程通信中,速度最快的 4.3、共享内存的缺点 共享内存这么快,为什么不直接只使用共享内存呢?...》 ---- 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

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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...,所以说共享内存也是最快的IPC进程通信方式 前提: 在使用IPC进程通信时,也就是信号量、消息队列、共享存储时,首先要先确定自己的PHP扩展是否已经开启,使用php -m 查看 编写代码 父子进程

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深入剖析虚拟内存工作原理

虚拟内存影响着计算机的方方面面,包括硬件设计、文件系统、共享对象和进程/线程调度等等,每一个致力于编写高效且出错概率低的程序的程序员都应该深入学习虚拟内存。...本文全面而深入地剖析了虚拟内存的工作原理,帮助读者快速而深刻地理解这个重要的概念。...虚拟内存和高速缓存 前面在分析虚拟内存的工作原理之时,谈到页表的存储位置,为了简化处理,都是默认把主存和高速缓存放在一起,而实际上更详细的流程应该是如下的原理图: 如果一台计算机同时配备了虚拟内存技术和...加速翻译&优化页表 经过前面的剖析,相信读者们已经了解了虚拟内存及其分页&地址翻译的基础和原理。...最后,虚拟内存技术中还需要涉及到操作系统的页面置换机制,由于页面置换机制也是一个较为庞杂和复杂的概念,本文便不再继续剖析这一部分的原理,我们在以后的文章中再单独拿来讲解。

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Linux 进程间通信 : 共享内存(上)

前言 本文主要说明在Linux环境上如何使用共享内存。阅读本文可以帮你解决以下问题: 什么是共享内存和为什么要有共享内存? 如何使用mmap进行共享内存? 如何使用XSI共享内存?...Linux系统在编程上为我们准备了多种手段的共享内存方案。包括: mmap内存共享映射。 XSI共享内存。 POSIX共享内存。 下面我们就来分别介绍一下这三种内存共享方式。...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。...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。...接Linux进程间通信:共享内存 (下)

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Linux进程间通信:共享内存 (下)

Linux进程间通信:共享内存 (上) POSIX共享内存 POSIX共享内存实际上毫无新意,它本质上就是mmap对文件的共享方式映射,只不过映射的是tmpfs文件系统上的文件。 什么是tmpfs?...Linux提供一种“临时”文件系统叫做tmpfs,它可以将内存的一部分空间拿来当做文件系统使用,使内存空间可以当做目录文件来用。...现在绝大多数Linux系统都有一个叫做/dev/shm的tmpfs目录,就是这样一种存在。具体使用方法,大家可以参考我的另一篇文章《Linux内存中的Cache真的能被回收么?》。...Linux提供的POSIX共享内存,实际上就是在/dev/shm下创建一个文件,并将其mmap之后映射其内存地址即可。...这部分内容大家也可以参考《Linux内存中的Cache真的能被回收么?》。

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