高效操作无阻隔: Linux共享内存封装技术 (linux共享内存 封装)
随着计算机科学技术的不断发展，Linux作为一种免费并开源的操作系统已经成为了企业级应用开发的首选系统，而其中的共享内存封装技术也是众所周知的一种非常优秀的技术。
共享内存指的是给多个进程提供的一块操作内存，它们可以通过操作系统实现的IPC(进程间通信)机制进行共享。而封装技术则是由于系统底层进行了一些细节设计，可以使得应用开发人员可以非常方便地利用共享内存机制，从而提高了应用程序的效率和流畅度。
在Linux下，共享内存的封装技术主要由两个部分组成：共享内存单元(Segments)和共享内存管理器(Shmget)。
在使用共享内存时，用户首先需要通过共享内存单元来创建一段共享内存空间，并将其映射到进程虚拟地址空间中。这样，其他进程也就可以通过在共享内存上进行读写操作来共享这段内存空间。
一般情况下，共享内存单元是通过系统调用shmget来进行创建的。该系统调用需要传入三个参数，分别是共享内存唯一标识符、请求创建的空间大小以及创建标志。这样可以创建出一个唯一的共享内存ID和一块对应的内存块。
接下来，我们就需要通过映射技术将这个共享内存分配到进程空间中。这里有两种映射技术：一种是通过共享内存单元的地址进行直接映射，另外一种则是通过系统调用shmat来进行间接映射。
无论哪一种映射方式，映射完成后，我们就可以通过普通读写指令来访问这段共享内存。
当然，在使用过程中，由于多个进程都可以对一个共享内存进行访问，所以我们需要进行有效的加锁机制以避免出现各种问题。其中最常用的方式就是使用系统调用semophore来进行信号量控制。
通过使用这些Linux共享内存封装技术，我们可以避免数据复制、轮询等各种开销，提高应用程序的效率和性能。同时，我们还可以通过加锁技术避免多进程访问共享内存时的数据不一致问题，提高应用程序的鲁棒性。
共享内存技术是一种非常优秀的技术，而Linux系统中的共享内存封装技术更是为应用程序开发人员提供了极大的便利和效率。只要我们合理地进行使用和管理，就可以在众多的复杂应用中实现高效操作无阻隔的应用程序开发目标。
相关问题拓展阅读：
linux进程间通信问题 我想用共享内存的方式实现信号量控制一个不许并行的的函数 请问下面我的代码合理吗
我想你的目的是有一段代码 （即你标的 /*……….只能单独进行的函数………*/）
在任意时刻最多只能有最多一个进程执行，是吧。
首先，你的做法是错的…… 简单的说，原因是由于
while( *shmaddr );
*shmaddr = 1;
这两行代码不是一个原子操作，从while判断出 *shmaddr等于0 到 *shmaddr=1 之间，另外一个或多个进程可能也会得到 *shmaddr==0 的判断，从而导致多个进程同时进入 /*……….只能单独进行的函数………*/
具体关于互斥的基本原理，以及你为什么错，可以找一本讲操作系统原理 （关于进程同步的内容）去看。
所以，用 shared memory 来实现进程同步肯定是不行的，正确的做法是使用 semaphore, 具体可以参考 《unix 环境高级编程》中关于 semaphore (信号量）使用的章节。
看你好像完全搞混了。。。什么叫用共享内存的方式实现信号量控制不能并行的代码？
首先共享内存和信号量都可以实现进程间通信，但是他们的作用或者说使用的方向是有明显的区别的：
1：共享内存是创建一块内存区域，多个进程可以同时访问该区域，一般用于进程间数据传输，效率比较明显基运兄。
2：信号量则完全不同，信号量主要是用来控制临界资源的访悄嫌问，也就是你说的不能并行的函数/代码。
3：说一下实现，共享内存直接用API就可以了，信号量一般会进行封装，类似于对链表的操作进行一些简单的函数封装一样，下面给出信号量的使用实例代码，可以参考：
sem_ctl.c文件内容：
int init_sem(int sem_id,int init_value)
{
union semun sem_union;
sem_union.val = init_value;
if(semctl(sem_id,0,SETVAL,sem_union) == -1)
{
perror(“semctl”);
return -1;
}
return 0;
}
int del_sem(int sem_id)
{
union semun sem_union;
if(semctl(sem_id,0,IPC_RMID,sem_union) == -1)
{
perror(“delete semaphore”);
return -1;
}
return 0;
}
int sem_p(int sem_id)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
sem_b.sem_op = -1;
sem_b.sem_ = SEM_UNDO;
if(semop(sem_id,&sem_b,1) ==-1)
{
perror(“P operation”);
return -1;
}
return 0;
}
int sem_v(int sem_id)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
sem_b.sem_op = 1;
sem_b.sem_ = SEM_UNDO;
if(semop(sem_id,&sem_b,1) == -1)
{
perror(“V opration”);
return -1;
}
return 0;
}
sem_ctl.h文件内容搏袭：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX 128
int count; //全局变量，即临界资源
union semun{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
struct seminfo *__buf;
};
int init_sem(int sem_id,int init_value);
int del_sem(int sem_id);
int sem_p(int sem_id);
int sem_v(int sem_id);
在应用程序中只要包含sem_ctl.h就可以使用信号量的p、v操作了，下面给出2个c程序同时操作该信号量的情况，类似于：
server.c文件内容如下：
#include “util.h”
#include
int semid;
void sighandler(int signo)
{
del_sem(semid);
exit(0);
}
void server()
{
key_t key;
initcount();
if((key = ftok(“.”,’e’)) == -1)
{
perror(“ftok”);
exit(1);
}
if((semid = semget(key,1,0666|IPC_CREAT|IPC_EXCL)) == -1)
{
perror(“semget”);
exit(1);
}
printf(“the semid is :%d\n”,semid);
init_sem(semid, 0);
signal(SIGINT,sighandler);
signal(SIGUSR1,sighandler);
signal(SIGALRM,sighandler);
while(1)
{
sem_p(semid);
/* do something */
printf(“count =%d\n”,count++);
sem_v(semid);
sleep(2);
}
}
int main(void)
{
server();
}
client.c文件内容如下：
#include “sem_ctl.h”
void custom()
{
int semid;
key_t key;
if((key = ftok(“.”,’e’)) == -1)
{
perror(“ftok”);
exit(1);
}
if((semid = semget(key,0,0)) == -1)
{
perror(“semget”);
exit(1);
}
printf(“the semid is :%d\n”,semid);
while(1)
{
sem_p(semid); //获得信号量，同一时间只有一个进程能获得该信号量
/* do something */
printf(“count =%d\n”,count++);
sem_v(semid); //释放信号量
sleep(2);
}
}
int main(void)
{
custom();
}
编译好，运行的时候先运行server再运行client。
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