mmap和shm共享内存的区别和联系
共享内存的创建
根据理论:
1. 共享内存允许两个或多个进程共享一给定的存储区,因为数据不需要来回复制,所以是最快的一种进程间通信机制。共享内存可以通过mmap()映射普通文件(特殊情况下还可以采用匿名映射)机制实现,也可以通过系统V共享内存机制实现。应用接口和原理很简单,内部机制复杂。为了实现更安全通信,往往还与信号灯等同步机制共同使用。
mmap的机制如:就是在磁盘上建立一个文件,每个进程存储器里面,单独开辟一个空间来进行映射。如果多进程的话,那么不会对实际的物理存储器(主存)消耗太大。
shm的机制:每个进程的共享内存都直接映射到实际物理存储器里面。
结论:
1、mmap保存到实际硬盘,实际存储并没有反映到主存上。优点:储存量可以很大(多于主存)(这里一个问题,需要高手解答,会不会太多拷贝到主存里面???);缺点:进程间读取和写入速度要比主存的要慢。
2、shm保存到物理存储器(主存),实际的储存量直接反映到主存上。优点,进程间访问速度(读写)比磁盘要快;缺点,储存量不能非常大(多于主存)
使用上看:如果分配的存储量不大,那么使用shm;如果存储量大,那么使用shm。
参看百度:http://baike.baidu.com/view/1499209.htm
mmap就是一个文件操作
看这些百度的描述:
mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后,进程可以向访问普通内存一样对文件进行访问,不必再调用read(),write()等操作。 成功执行时,mmap()返回被映射区的指针,munmap()返回0。失败时,mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1],munmap返回-1。errno被设为以下的某个值 EACCES:访问出错EAGAIN:文件已被锁定,或者太多的内存已被锁定EBADF:fd不是有效的文件描述词EINVAL:一个或者多个参数无效 ENFILE:已达到系统对打开文件的限制ENODEV:指定文件所在的文件系统不支持内存映射ENOMEM:内存不足,或者进程已超出最大内存映射数量 EPERM:权能不足,操作不允许ETXTBSY:已写的方式打开文件,同时指定MAP_DENYWRITE标志SIGSEGV:试着向只读区写入 SIGBUS:试着访问不属于进程的内存区参数fd为即将映射到进程空间的文件描述字,
一般由open()返回,同时,fd可以指定为-1,此时须指定 flags参数中的MAP_ANON,表明进行的是匿名映射(不涉及具体的文件名,避免了文件的创建及打开,很显然只能用于具有亲缘关系的进程间通信)
相关文章参考:
mmap系统调用并不是完全为了用于共享内存而设计的。它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式,进程可以像读写内存一样对普通文件的操作。而Posix或系统V的共享内存IPC则纯粹用于共享目的,当然mmap()实现共享内存也是其主要应用之一。
mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后,进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问,不必再 调用read(),write()等操作。mmap并不分配空间, 只是将文件映射到调用进程的地址空间里, 然后你就可以用memcpy等操作写文件, 而不用write()了.写完后用msync()同步一下, 你所写的内容就保存到文件里了. 不过这种方式没办法增加文件的长度, 因为要映射的长度在调用mmap()的时候就决定了.
简单说就是把一个文件的内容在内存里面做一个映像,内存比磁盘快些。
基本上它是把一个档案对应到你的virtual memory 中的一段,并传回一个指针。
重写总结:
1、mmap实际就是操作“文件”。
2、映射文件,除了主存的考虑外。shm的内存共享,效率应该比mmap效率要高(mmap通过io和文件操作,或“需要写完后用msync()同步一下”);当然mmap映射操作文件,比直接操作文件要快些;由于多了一步msync应该可以说比shm要慢了吧???
3、另一方面,mmap的优点是,操作比shm简单(没有调用比shm函数复杂),我想这也是许多人喜欢用的原因,包括nginx。
缺点,还得通过实际程序测试,确定!!!
修正理解(这也真是的,这个网站没办法附加;只能重写了):
今天又细心研究了一下,发现百度这么一段说明:
2、系统调用mmap()用于共享内存的两种方式:
(1)使用普通文件提供的内存映射:适用于任何进程之间;此时,需要打开或创建一个文件,然后再调用mmap();典型调用代码如下:
fd=open(name, flag, mode);
if(fd<0)
...
ptr=mmap(NULL, len , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED , fd , 0); 通过mmap()实现共享内存的通信方式有许多特点和要注意的地方,我们将在范例中进行具体说明。
(2)使用特殊文件提供匿名内存映射:适用于具有亲缘关系的进程之间;由于父子进程特殊的亲缘关系,在父进程中先调用mmap(),然后调用fork()。那么在调用fork()之后,子进程继承父进程匿名映射后的地址空间,同样也继承mmap()返回的地址,这样,父子进程就可以通过映射区域进行通信了。注意,这里不是一般的继承关系。一般来说,子进程单独维护从父进程继承下来的一些变量。而mmap()返回的地址,却由父子进程共同维护。
看了一下windows“内存映射文件”:http://baike.baidu.com/view/394293.htm
这里再总结一次:
1、mmap有两种方式,一种是映射内存,它把普通文件映射为实际物理内存页,访问它就和访问物理内存一样(这也就和shm的功能一样了)(同时不用刷新到文件)
2、mmap可以映射文件,不确定会不会像windows“内存映射文件”一样的功能,如果是,那么他就能映射好几G甚至好几百G的内存数据,对大数据处理将提供强大功能了???
3、shm只做内存映射,和mmap第一个功能一样!只不过不是普通文件而已,但都是物理内存。
希望大家出意见!!!
转载地址:http://blog.chinaunix.net/uid-16979052-id-3494641.html
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