企业官网建设流程全解析

一.何谓system V?

这是一套进程间通信的共享内存的标准。

二.原理

AB进程的处于虚拟地址空间共享区的空间，都通过页表映射到物理内存的同一块区域，这就保证了不同进程看到了同一份资源，进而实现了进程间通信。

注意：

1.开辟空间，建立映射等一系列操作，是由OS完成的，用户通过系统调用来间接实现以上操作。

2.内核设定上这个空间(step1)是允许共享的，不会因AB进程进行写时拷贝，导致改变其中一个进程的指向，进而无法通信。

3.通信完成后释放空间时，AB进程都是把申请的虚拟地址空间free掉，然后去掉页表上的映射关系,共享内存没有指针指向它(是否在使用共享内存)，自然而然被OS释放掉，那么操作系统怎么知道有没指针指向共享内存呢？答案是引用计数！当引用计数减到0，就没有进程使用共享内存，即没有进程的指针指向共享内存，这时OS就会释放共享内存。

4.先描述，再组织

三.共享内存接口的使用

1.创建共享内存——shmget

形参解析

①.size

共享内存的大小

②.shmflg

标记位，一个宏，有两种：IPC_CREAT和IPC_EXCL

IPC_CREAT：创建一个共享内存，共享内存不存在，就先创建；如果存在，就打开这个已经存在共享内存，并返回。

IPC_EXCL：单用是滚木，毫无意义；需用“|”配合IPC_CREAT使用。即IPC_CREAT|IPC_EXCL。

共享内存不存在，就创建共享内存；如果存在，shmget出错返回！保证了shmget只要成功返回，就一定是一个新的共享内存！

③.key

在说这个参数之前，我们先引出两个问题：

1.我们如何去评估一个共享内存是否存在？

2.怎么保证要进行共享内存通信的两个进程，拿到的是同一个共享内存呢？

问题的答案，就是这个key!key可以标识共享内存的唯一性。既然有唯一性，就代表着其必然存在。这里需要注意一个点，key并非是内核生成的，而是在用户层生成，当生成以后，要手动传给shmget这个系统调用!

那为什么是在用户层生成呢？

进程A调用shmget接口，创建了共享内存空间，但是进程B怎么连接上这个空间呢？首先，让进程B再去调用shmget接口，是绝对行不通的，这只能构建新的共享内存空间。那么在系统层面，把key传给B进程，反正key能保证共享内存的唯一性，这不就成了吗？还是不行！因为在系统层面想把key从进程A传给B，是要基于双方已经建立通信的！

所以AB进程在建立通信之前，会在用户层约定一个key(在用户层约定是不用建立通信的)，A进程把key传给系统中，对内存空间进行描述的结构体，作为识别共享内存空间的身份证；随后在用户层拿到key的进程B，就会根据这个key，找到对应的共享内存空间了。

那么如何约定的呢？这里用了另一种通信方式——命名管道！只要让AB打开同一路径下的同一管道文件，就可以实现key的传递。

注意：共享内存包括描述共享内存的struct+其指向的共享内存空间！

④.返回值

那么shmget创建成功以后，这个int返回值是啥？反正不会是key，key是给内核用的,用户不会去使用key,这是一个用户层的整数值(标识值)。在用户这，是通过这个返回值来标识共享内存的；后续用户在调用其他系统调用时，也是通过这个返回值，来访问共享内存。

2.生成key——ftok

理论上说，key可以随意生成，但是会带来冲突，所以我们一般使用一个接口(内含算法)——ftok，来为我们构建冲突较小的key。这玩意是个纯用户层面的算法。

pathname字符串和id都可以瞎写，但是建议pathname就写当前工作目录的路径"."。算法会将这俩货做混合，最终构建出我们的key。如果还是发生冲突，就更改两个形参，以保证key的唯一性。

构建key成功，就会返回key。

2.5.去关联——shmdt

在对共享内存进行删除之前，还需先将虚拟地址空间与共享内存去关联。

3.删除共享内存

进程结束，如果没有删除共享内存，其还会一直存在！！这跟文件不一样，文件的引用计数为0时，代表打开文件的所以进程全部退出，就会释放文件。所以共享内存的生命周期随内核！

①.删除共享内存的指令——ipcrm

ipcrm -m + shmid(即shmget的返回值，再说一遍，不是key!!!!)

那么怎么看到shmid呢？答案是指令ipcs -m:

注意：

指令是针对用户层面的封装，是运行于用户层面的！所以要用shmid管理运行内存！

②.删除共享内存的接口——shmctl

这是个共享内存控制函数，通过不同的控制命令(形参cmd)，可以对共享内存完成不同操作，最后一个形参事关共享内存的属性，进程删除操作的时候可以置为空。

cmd分三种：

- IPC_STAT：获取共享内存信息，内核把数据写入 buf ，buf不能为NULL

- IPC_SET：修改共享内存的权限、属主；从buf读取配置，buf不能为NULL

-IPC_RMID：标记删除共享内存段，buf传 NULL 即可【最重要】

形参buf指向描述共享内存的结构体shimd_ds，该结构体包含共享内存许多属性：

创建共享内存的进程在shmget以后，会把key设置到ipc_perm结构体的_key上。获取共享内存的进程会拿着key去与shimd_ds的_key进行对比，如果相同，就可以知道访问的是同一个共享内存。

4.将共享内存空间映射到进程地址空间——shmat

返回值：返回起始的虚拟地址。进程可以通过该起始虚拟地址，进而访问到对应的共享内存空间。

如果单纯从接口名来看:at是attach的意思，就是将共享内存挂载到进程的地址空间中。

形参解析：

shmaddr：虚拟地址的使用情况，OS最清楚，用户不能盲目设置一个虚拟地址，所以使用接口时，就将参数设置为nullptr。

shmflg：既想对共享内存读，也想对其写，所以设为0,使用默认配置。

四.关于读写

在搭建信道的时候，用到了大量的系统调用，但是在对共享内存进行读写操作时，是没有用到系统调用的！是直接对共享内存相关联的虚拟地址进行操作的！

以上确实是有系统调用，但它属于搭建信道的范畴。

这里进行写操作的时候，将虚拟地址空间当成一个大的字符串，用for循环进行一个个字符的写入：

读取是直接获取虚拟地址空间的初始值，这时的虚拟地址空间，已经被写入了：

总结：

五.共享内存通信的特点和弊端

共享内存通信有个弊端，通信双方的进程，是没有同步机制这个保护机制的！一个写的进程压根没有生成，另一个读的进程生成以后，不会阻塞，等待写入，而是去不断地读取。这会导致数据不一致，比如A进程打算写aabb，结果写完aab，就立马被B进程读了去(AB是并发运行的，你读你的，我写我的)。

在AB进程间再创建一条命名管道，A进程会在写入共享内存的时候，倘若写完自己想要写的，就通过管道，向B发通知；B进程不准直接读共享内存，而是要等待管道的通知；通知到了，B进程才被唤醒，去共享内存读取。

六.共享内存的大小