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內(nèi)存Linux中父子進(jìn)程間的共享內(nèi)存(linux父子進(jìn)程共享)

(Shared Memory in linux for Parent-Child Processes)

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最近在Linux操作系統(tǒng)上經(jīng)??梢允褂霉蚕韮?nèi)存(Shared Memory)來支持父子進(jìn)程之間的通訊,這種機(jī)制可以提升進(jìn)程間的靈活性,且有較好的性能。

共享內(nèi)存是指 Linux 進(jìn)程間在內(nèi)存中構(gòu)建的一種通信機(jī)制。它類似于IPC(Inter-Process Communication)進(jìn)程間通訊,但其訪問速度比IPC快得多,而且支持內(nèi)存布局更靈活。共享內(nèi)存可以將進(jìn)程之間可以共享的信息放在共享內(nèi)存中,從而父子進(jìn)程就可以共享數(shù)據(jù)。

可以采用套接字或信號(hào)的方式在 Linux 中實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程之間的通訊,但是重點(diǎn)關(guān)注的是用共享內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程間的通信。父子進(jìn)程間使用共享內(nèi)存的通信過程,可以概括為以下幾個(gè)步驟:

第一步,父進(jìn)程調(diào)用`shmget`系統(tǒng)調(diào)用函數(shù),用來創(chuàng)建新的或者訪問原有的共享內(nèi)存;

第二步,父進(jìn)程還需要調(diào)用`shmat`系統(tǒng)調(diào)用函數(shù),來將創(chuàng)建的共享內(nèi)存映射到進(jìn)程的地址空間中;

第三步,子進(jìn)程需要父進(jìn)程將它創(chuàng)建的共享內(nèi)存的標(biāo)識(shí)符,干傳遞給子進(jìn)程;

第四步,子進(jìn)程采用類似父進(jìn)程調(diào)用 `shmat` 的方式,將該共享內(nèi)存映射到子進(jìn)程的內(nèi)存空間中;

第五步,父進(jìn)程布置好所需要的信息,然后等待接收子進(jìn)程的回應(yīng);

第六步,子進(jìn)程讀取父進(jìn)程發(fā)送的消息,并發(fā)送回應(yīng);

第七步,父進(jìn)程收到回應(yīng),進(jìn)行處理后,使用`shmctl`調(diào)用來釋放共享內(nèi)存。

可以看出,父子進(jìn)程之間通過共享內(nèi)存來通信需要完成7個(gè)步驟,非常復(fù)雜。不過只要程序員能夠清楚掌握這個(gè)流程,就可以在Linux操作系統(tǒng)中更靈活地使用父子進(jìn)程之間的共享內(nèi)存。

因此,使用共享內(nèi)存作為父子進(jìn)程間的通信方式有以下若干優(yōu)點(diǎn):

(1)具有較好的性能,訪問速度比IPC要快得多;

(2)支持對(duì)內(nèi)存布局更靈活的控制;

(3)父子進(jìn)程間更加靈活,可以在任意時(shí)間訪問共享內(nèi)存中存放的信息,性能更優(yōu),更節(jié)省時(shí)間。

在總結(jié)共享內(nèi)存在 Linux 中使用父子進(jìn)程間的通信機(jī)制時(shí),可以發(fā)現(xiàn)它不僅性能更優(yōu),同時(shí)也能更加靈活地實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。盡管有其好處,但也會(huì)存在安全風(fēng)險(xiǎn),為了保證數(shù)據(jù)安全,盡量采用安全的方法。

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