공유 메모리 작업

서로 다른 프로세스 간의 메모리는 서로 독립된 것이기 때문에 상대방 내의 데이터를 직접 조작할 수 없다. 공유 메모리는 운영체제가 제공하는 메모리 매핑 메커니즘에 의해 서로 다른 프로세스의 주소 공간을 같은 가상 메모리 구역에 매핑하고 서로 다른 프로세스를 공용 메모리 블록으로 조작할 수 있다.공유 메모리는 내부 핵과 프로그램 사이에서 데이터를 복제할 필요가 없기 때문에 효율이 가장 높은 프로세스 간 통신 메커니즘이다.
공유 메모리는 시스템에서 제공하는 mmap 함수를 사용합니다. 이 함수는 가상 메모리의 한 구역에 파일을 비추고 프로그램은 바늘로 이 구역을 인용합니다. 이 메모리 구역에 대한 동작은 파일로 되돌아갑니다. 함수의 원형은 다음과 같습니다.

void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

매개 변수 fd는 프로세스 공간에 비치는 파일 설명자로서 open()에서 되돌아옵니다. 또한 fd는 -1로 지정할 수 있습니다. 이때flags 매개 변수 중의 MAP 를 지정해야 합니다.ANON, 익명 맵을 표시합니다. (구체적인 파일 이름은 언급하지 않고 파일의 생성과 열기를 피하며 친연 관계를 가진 프로세스 간 통신에만 사용할 수 있습니다.)

len은 호출 프로세스 주소 공간에 비치는 바이트입니다. 비치는 파일의 시작 부분인offset 바이트부터 계산합니다.

prot 매개 변수는 공유 메모리에 대한 접근 권한을 지정합니다.PROTREAD(읽기 가능), PROTWRITE(쓰기 가능), PROTEXEC(실행 가능), PROTNONE(액세스 불가).

flags는 다음과 같은 일반 값으로 지정됩니다. MAPSHARED, MAP_PRIVATE, MAP_FIXED.여기서 MAPSHARED,MAP_PRIVATE 중 하나를 선택해야 하는 반면 MAPFIXED는 권장되지 않습니다.MAP 로 지정하면SHARED는 매핑된 메모리에 대한 수정 사항이 파일에도 영향을 미칩니다.MAP라면PRIVATE는 매핑된 메모리에 대한 수정 사항이 프로세스에만 표시되고 파일에 영향을 주지 않습니다.

offset 매개 변수는 일반적으로 0으로 설정하여 파일 헤더부터 비추는 것을 나타낸다.

매개 변수addr 지정 파일은 프로세스 공간의 시작 주소에 비추어야 합니다. 보통 빈 바늘이 지정되어 있으며, 이 때 시작 주소를 선택하는 작업은 커널에 남겨집니다.함수의 반환 값은 마지막 파일이 프로세스 공간에 비치는 주소이고 프로세스는 시작 주소가 이 값의 유효한 주소로 직접 조작할 수 있습니다.

겸사겸사 shmopen 및 shmunlink 의 두 가지 함수:
shm_open () 함수 기능: 공유 메모리 헤더 파일을 열거나 만듭니다: #include 함수 원형: int shmopen(const char *name,int oflag,mode_t mode); 반환값: 0 반환 성공, 오류 반환-1 매개 변수:name 공유 메모리 영역의 이름 oflag 로고 비트 mode 권한 비트 매개 변수 설명:oflag 매개 변수는 O 를 포함해야 합니다RDONLY 및 ORDWR 플래그 및 다음과 같은 플래그를 지정할 수 있습니다. OCREAT,O_EXCL 또는 OTRUNC.mode 매개 변수는 권한 위치를 지정하고 O 을 지정합니다CREAT 플래그를 전제로 사용합니다.shm_open의 반환값은 정수 설명자로서 mmap의 다섯 번째 인자로 사용됩니다.shm_unlink () 함수 기능: 공유 메모리 헤더 파일 삭제: #include 함수 원형: int shmunlink(const char *name); 매개 변수:name 공유 메모리 영역의 이름 반환값:0 반환 성공, 오류 반환-1shmunlink 함수는 공유 메모리 대상의 이름을 삭제하고, 하나의 이름을 삭제하면 후속 오픈, mq 만 방지합니다open 또는 sem오픈 호출이 성공했습니다.
이 문서의 설명을 참고하여 mmap과 같은 함수를 더욱 이해할 수 있습니다.http://www.cnblogs.com/polestar/archive/2012/04/23/2466022.html
골랑이 cgo를 호출하는 방법을 이용하여 c의 mmap을 실현할 수 있다.실험은 읽기와 쓰기 두 프로그램으로 나뉘는데, 이로써 읽기 프로세스가 공유 메모리에 쓴 정보를 읽을 수 있음을 관찰할 수 있다.
shm_writer.go 코드 예:

package main

/*
#cgo linux LDFLAGS: -lrt

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)

int my_shm_new(char *name) {
    shm_unlink(name);
    return shm_open(name, O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, FILE_MODE);
}
*/
import "C"
import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

const SHM_NAME = "my_shm"
const SHM_SIZE = 4 * 1000 * 1000 * 1000

type MyData struct {
    Col1 int
    Col2 int
    Col3 int
}

func main() {
    fd, err := C.my_shm_new(C.CString(SHM_NAME))
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }

    C.ftruncate(fd, SHM_SIZE)

    ptr, err := C.mmap(nil, SHM_SIZE, C.PROT_READ|C.PROT_WRITE, C.MAP_SHARED, fd, 0)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }
    C.close(fd)

    data := (*MyData)(unsafe.Pointer(ptr))

    data.Col1 = 100
    data.Col2 = 876
    data.Col3 = 8021
}

shm_reader.go 코드 예:

package main

/*
#cgo linux LDFLAGS: -lrt

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)

int my_shm_open(char *name) {
    return shm_open(name, O_RDWR, FILE_MODE);
}
*/
import "C"
import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

const SHM_NAME = "my_shm"
const SHM_SIZE = 4 * 1000 * 1000 * 1000

type MyData struct {
    Col1 int
    Col2 int
    Col3 int
}

func main() {
    fd, err := C.my_shm_open(C.CString(SHM_NAME))
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }

    ptr, err := C.mmap(nil, SHM_SIZE, C.PROT_READ|C.PROT_WRITE, C.MAP_SHARED, fd, 0)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }
    C.close(fd)

    data := (*MyData)(unsafe.Pointer(ptr))

    fmt.Println(data)
}

위의 프로그램은 mmap이 실제 4G 메모리를 차지하지 않고 가상 메모리를 사용했다는 것을 증명하기 위해 4G의 가상 메모리를 비추었다.shm_writer가 공유 메모리를 만든 후 메모리 영역에 구조체를 썼습니다.shmreader는 구조체를 읽습니다.
위 코드에서shm 와 같은 cgo의 기교를 사용했다open과 mmap 함수는 오류가 발생할 때errno를 되돌려줍니다. go에서 다중 되돌려주기 문법을 사용하면 cgo는 오류 코드를 오류 정보로 변환하여 편리한 기능을 제공합니다.

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