(Shared Memory in linux for Parent-Child Processes)
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最近在Linux操作系统上经常可以使用共享内存(Shared Memory)来支持父子进程之间的通讯,这种机制可以提升进程间的灵活性,且有较好的性能。
共享内存是指 Linux 进程间在内存中构建的一种通信机制。它类似于IPC(Inter-Process Communication)进程间通讯,但其访问速度比IPC快得多,而且支持内存布局更灵活。共享内存可以将进程之间可以共享的信息放在共享内存中,从而父子进程就可以共享数据。
可以采用套接字或信号的方式在 Linux 中实现父子进程之间的通讯,但是重点关注的是用共享内存来实现父子进程间的通信。父子进程间使用共享内存的通信过程,可以概括为以下几个步骤:
第一步,父进程调用`shmget`系统调用函数,用来创建新的或者访问原有的共享内存;
第二步,父进程还需要调用`shmat`系统调用函数,来将创建的共享内存映射到进程的地址空间中;
第三步,子进程需要父进程将它创建的共享内存的标识符,干传递给子进程;
第四步,子进程采用类似父进程调用 `shmat` 的方式,将该共享内存映射到子进程的内存空间中;
第五步,父进程布置好所需要的信息,然后等待接收子进程的回应;
第六步,子进程读取父进程发送的消息,并发送回应;
第七步,父进程收到回应,进行处理后,使用`shmctl`调用来释放共享内存。
可以看出,父子进程之间通过共享内存来通信需要完成7个步骤,非常复杂。不过只要程序员能够清楚掌握这个流程,就可以在Linux操作系统中更灵活地使用父子进程之间的共享内存。
因此,使用共享内存作为父子进程间的通信方式有以下若干优点:
(1)具有较好的性能,访问速度比IPC要快得多;
(2)支持对内存布局更灵活的控制;
(3)父子进程间更加灵活,可以在任意时间访问共享内存中存放的信息,性能更优,更节省时间。
在总结共享内存在 Linux 中使用父子进程间的通信机制时,可以发现它不仅性能更优,同时也能更加灵活地实现进程间的通信。尽管有其好处,但也会存在安全风险,为了保证数据安全,尽量采用安全的方法。
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