System V 共享内存区

1. 概述

System V 共享内存区在概念上类似于 Posix 共享内存区；
- Posix 共享内存区：先调用 shm_open，后调用 mmap;
- System V 共享内存区：先调用 shmget, 后调用 shmat;

2. shmget 函数

#include <sys/shm.h>

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

作用：创建一个新的共享内存区或者访问一个已存在的共享内存区。

参数：

key: ftok 的返回值或者 IPC_PRIVATE。

如果 key=IPC_PRIVATE 并且 shmflg 指定 IPC_CREAT 标记，则创建共享内存区。
如果没有 key 对应的共享内存标识符并且指定 IPC_CREAT，则创建共享内存区。
创建内存区会初始化内存区为 0。（size 字节）
创建共享内存区会分配shmid_ds结构

     struct shmid_ds {
         struct ipc_perm  shm_perm;     /* operation permissions */
         int              shm_segsz;    /* size of segment in bytes */
         pid_t            shm_lpid;     /* pid of last shm op */
         pid_t            shm_cpid;     /* pid of creator */
         short            shm_nattch;   /* # of current attaches */
         time_t           shm_atime;    /* last shmat() time*/
         time_t           shm_dtime;    /* last shmdt() time */
         time_t           shm_ctime;    /* last change by shmctl() */
         void            *shm_internal; /* sysv stupidity */
     };

size: 大小
shmflg：标记

返回：共享内存区标识符 (整数)

3. shmat 函数

void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

作用：把 shmget 创建/打开的共享内存区连接到调用进程的地址空间；
参数：
- shmid: shmget 返回的标识符，共享内存区的 ID；
- shmaddr：如果是 NULL，则系统进行选址（推荐）；
  - 不为 NULL：
    - shmflg 指定了SHM_RND，连接到 shmaddr 指定的地址；
    - shmflg 没有指定SHM_RND，连接到 shmaddr 指定的地址向下舍入的一个 SHMLBA 常值；
    - LBA 表示：低端边界地址 (lower bounder address)【？？？】
- shmflg: 标记/权限；
返回：成功，映射区的起始地址；失败，-1。

4. shmdt 函数

int shmdt(const void *shmaddr)

作用：断开与共享内存区的连接。
参数：
- shmaddr：共享内存区地址
返回：成功 0，失败 -1

5. shmctl 函数

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

作用：对一个共享内存区进行控制/操作。
参数：
- shmid: 共享内存区 ID；
- cmd: 控制命令，IPC_RMID/IPC_SET/IPC_STAT;
- buff: 传参/传结果的结构
返回：成功 0，失败 -1

6. System V 共享内存区的限制

和 System V 消息队列、System V 信号量一样，System V 共享内存区也存在特定的系统限制。

详见示例 5_ex

A. 问题

shmget 是否要求文件存在？
- 要求文件存在。
是否支持亲缘进程间使用？
- 支持。
- 具体哪里进行拆分，没有进行测试。
是否支持无亲缘进程间使用？
- 支持。
读/写超过共享内存区范围会怎样？
- 大小分页后，最后不足 1 页：
  - 访问不超过此页，不会报错；
  - 超过，则段错误 (segmentation fault)。
- 【和7.B类似】
Posix 共享内存区和 SystemV 共享内存区有什么差别？
- Posix 共享内存区对象的大小可以再任意时刻通过调用 ftruncate改变；
- SystemV 共享内存区对象的大小是调用 shmget 创建时固定的。

B. 注意

shmget 创建或打开共享内存区时，并没有给调用进程提供访问该内存区的手段。（因此要调用 shmat）