共享内存

作者：xcbeyond
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共享内存是Linux下最快速、最有效的进程间通信方式。是多个进程可以把同一段内存映射到自己的进程空间，以此实现数据的共享与传输。即：对于不同的进程A、B，将同一块物理内存映射到进程A、B各自进程的地址空间，进程A能够及时地看到进程B对共享内存中数据的更新，反之B进程同样能够及时地看到进程A对共享内存中数据的更新。

共享内存存在于内核级别的一种资源，因此是所有进程间通信(IPC)方式中最快的一种。在shell中通过命令ipcs可以查看当前系统IPC中的状态：

    <span style="font-size:14px;">[xcbeyond@bogon /]$ ipcs
     
    ------ Shared Memory Segments --------
    key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status      
    0x000000001 32768     xcbeyond    600        655360     2
    0xfffffffff 589825    xcbeyond    0          4096       0
     
     ------ Semaphore Arrays --------
    key        semid      owner      perms      nsems     
     
    ------ Message Queues --------
    key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages </span>

        在系统内核为一个进程分配内存地址时，通过分页机制可以让一个进程的物理地址不连续，同时也可以让同一段内存分配给不同的进程。共享内存机制就是通过该原理来实现的，共享内存只是提供数据的传送，而如何确保进行服务器端和客户端读写操作的互斥性，就需要一些其他的方式来控制了，例如信号量。

        采用共享内存通信的一个显著的好处就是效率高，因为进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝。对于像管道和消息队列等通信方式，则需要在内核和用户空间进行四次的数据拷贝，而对于共享内存则只需要拷贝两次数据：一次从输入文件到共享内存区，另一次从共享内存区到输出文件。实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，再重新建立共享内存区域。而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样，数据内容一直就保存在共享内存中了，并没有写回温江。共享内存中的内容往往是在解除映射时才写回文件的，因此，采用共享内存的通信方式效率是非常高的。