Linux下，共享内存会出现丢失现象 (linux 共享内存 丢失)
在现代操作系统的开发中，共享内存是一种常用的通信方式，因为它能够提高程序之间通信的效率。共享内存是指将内存中的一部分数据同时映射到多个进程的地址空间中，这样多个进程就可以像访问自己内存一样访问共享内存。
虽然共享内存在提高程序通信效率方面有显著优势，但是也存在一些问题。其中一个重要的问题就是丢失现象，即进程写入的数据在共享内存中丢失或无法被其他进程读取到。
下面从共享内存的创建、使用和管理三个方面来分析Linux下出现共享内存丢失的原因及解决思路。
共享内存的创建
在Linux下创建共享内存可以使用shmget函数。这个函数的原型如下：
“`
#include
#include
int shmget(key_t key, size_t size, int shm);
“`
其中，key表示共享内存的标识符，size表示共享内存的大小，shm表示共享内存的标志位。
共享内存的标识符key是一个整数，它在系统中唯一标识一段共享内存。不同进程可以通过key来访问同一段共享内存。
共享内存的大小size是一个非负整数，表示所创建的共享内存的大小。shmget函数成功时返回一个非负整数，表示共享内存的ID，失败则返回-1。
创建共享内存后，需要使用shmat函数将其映射到进程的地址空间中。
共享内存的使用
使用共享内存时，需要将共享内存映射到进程的地址空间中。这可以使用shmat函数完成。
“`
#include
#include
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shm);
“`
其中，shmid表示共享内存的ID，shmaddr表示共享内存所映射的地址，shm表示操作标志。
映射后，进程就可以像访问自己的内存一样访问共享内存。
但是，在共享内存中写入数据并不是直接将数据写入共享内存，而是将数据先复制到用户进程的缓冲区，然后再由Linux内核将缓冲区的数据写入共享内存。
这就涉及到一个问题：当Linux内核将数据从用户进程的缓冲区写入共享内存时，如果进程还没有映射到共享内存，写入的数据会怎么样呢？
答案是：数据会被丢弃。
共享内存的管理
在Linux下，可以使用shmctl函数来管理共享内存。
“`
#include
#include
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
“`
其中，shmid表示被控制的共享内存的ID，cmd表示控制命令，buf表示共享内存状态的信息。
常用的控制命令有：
– IPC_RMID：删除共享内存；
– IPC_STAT：获取共享内存状态信息；
– IPC_SET：设置共享内存状态信息。
当进程不再需要使用共享内存时，需要使用shmctl函数将之删除。如果进程异常退出，应该使用IPCRM命令删除共享内存。
解决共享内存丢失问题
共享内存的丢失问题源于Linux内核将数据从用户进程的缓冲区写入共享内存时的机制，因此避免共享内存丢失的核心思路是在Linux内核写入共享内存之前，先确保进程已经成功映射到了共享内存。
这可以通过一些技巧来实现，具体包括：
– 在写入共享内存之前，先将缓冲区中的数据flush回文件系统的pagecache中。在Linux的内核设计中，为了提高磁盘I/O性能，页面缓存系统Page Cache经常被喻为“磁盘的缓存”，在使用共享内存时，我们可以将缓冲区中的数据写入Page Cache，这样即使进程还没有成功映射到共享内存，写入的数据也不会丢失；
– 使用信号量进行同步。当我们使用共享内存时，应该先申请一个信号量，如果信号量处于锁定状态，就等待信号量解锁再进行共享内存读写操作。使用信号量后，可以确保多个进程不会同时对共享内存进行写操作，从而保证数据的正确性；
– 使用互斥锁进行同步。与信号量相似，我们也可以在访问共享内存时使用互斥锁来保证进程的同步。
相关问题拓展阅读：
linux查看共享内存命令
共享内存查看
使用ipcs命令，不加轿码如何参数时，会把共享内存、信号量、消息队列的信息都打印出来，如果只想显示共享内存信息，使用如下命令：
# ipcs -m
Shared Memory Segments
keyshmid owner perms bytes nattch status
0x76 rootdest
0x45 rootdest
0x38 zc
0xezc
0x76 zc
0x45 zc
0x18 rootdest
0x87 rootdest
0x56 rootdest
0x25 rootdest
0x94 rootdest
0xccs
0x32 rootdest
0x01 rootdest
0x7454 root
其中：
之一列就是共享内存的key；
第二列岁帆祥是共享内存的编号shmid；
第三列就是创建的用户owner；
第四列就是权限perms；
第五列为创建的大小bytes；
第六列为连接到共享内存的进程数nattach；
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