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技术积累--共内存使用常见陷阱与分析
LINUX共享内存使用常见陷阱与分析
所谓共享内存就是使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。其他进程能把同一段共享内存段“连接到”他们自己的地址空间里去。所有进程都能访问共享内存中的地址。如果一个进程向这段共享内存写了数据，所做的改动会即时被有访问同一段共享内存的其他进程看到。共享内存的使用大大降低了在大规模数据处理过程中内存的消耗，但是共享内存的使用中有很多的陷阱，一不注意就很容易导致程序崩溃。
超过共享内存的大小限制？
在一个linux服务器上，共享内存的总体大小是有限制的，这个大小通过SHMMAX参数来定义（以字节为单位），您可以通过执行以下命令来确定 SHMMAX 的值：
# cat /proc/sys/kernel/shmmax
如果机器上创建的共享内存的总共大小超出了这个限制，在程序中使用标准错误perror可能会出现以下的信息：
unable to attach to shared memory
解决方法：
1、设置 SHMMAX
SHMMAX 的默认值是 32MB 。一般使用下列方法之一种将 SHMMAX 参数设为 2GB ：
通过直接更改 /proc 文件系统，你不需重新启动机器就可以改变 SHMMAX 的默认设置。我使用的方法是将以下命令放入 /etc/rc.local 启动文件中：
# echo 2147483648 /proc/sys/kernel/shmmax
您还可以使用 sysctl 命令来更改 SHMMAX 的值：
# sysctl -w kernel.shmmax=2147483648
最后，通过将该内核参数插入到 /etc/sysctl.conf 启动文件中，您可以使这种更改永久有效：
# echo kernel.shmmax=2147483648 /etc/sysctl.conf
2、设置 SHMMNI
我们现在来看 SHMMNI 参数。这个内核参数用于设置系统范围内共享内存段的最大数量。该参数的默认值是 4096 。这一数值已经足够，通常不需要更改。
您可以通过执行以下命令来确定 SHMMNI 的值：
# cat /proc/sys/kernel/shmmni
4096
3、设置 SHMALL
最后，我们来看 SHMALL 共享内存内核参数。该参数控制着系统一次可以使用的共享内存总量（以页为单位）。简言之，该参数的值始终应该至少为：
ceil(SHMMAX/PAGE_SIZE)
SHMALL 的默认大小为 2097152 ，可以使用以下命令进行查询：
# cat /proc/sys/kernel/shmall
2097152
SHMALL 的默认设置对于我们来说应该足够使用。
注意： 在 i386 平台上 Red Hat Linux 的 页面大小 为 4096 字节。但是，您可以使用 bigpages ，它支持配置更大的内存页面尺寸。
多次进行shmat会出现什么问题？
当首次创建共享内存段时，它并不能被任何进程所访问。为了使共享内存区可以被访问，则必须通过 shmat 函数将其附加( attach )到自己的进程空间中，这样进程就与共享内存建立了连接。该函数声明在 linux/shm.h中：
#include sys/types.h #include sys/shm.h void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
参数 shmid 是 shmget() 的返回值，是个标识符； 参数 shmflg 是存取权限标志；如果为 0 ，则不设置任何限制权限。在 bits/shm.h 中定义了几个权限：
#define SHM_RDONLY 010000 /* attach read-only else read-write */ #define SHM_RND 020000 /* round attach address to SHMLBA */ #define SHM_REMAP 040000 /* take-over region on attach */
如果指定 SHM_RDONLY ，那么共享内存区只有读取权限。 参数 shmaddr 是共享内存的附加点，不同的取值有不同的含义：
如果为空，则由内核选择一个空闲的内存区；如果非空，返回地址取决于调用者是否给 shmflg 参数指定 SHM_RND 值，如果没有指定，则共享内存区附加到由 shmaddr 指定的地址
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