菜鸟nginx源码剖析数据结构篇（十一） 共享内存ngx_shm_t
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Author：Echo Chen（陈斌）
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Email：chenb19870707@gmail.com
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Date：Nov 14th, 2014
1.共享内存
共享内存是Linux下提供的最基本的进程通信方法，它通过mmap或者shmget系统调用在内存中创建了一块连续的线性地址空间，而通过munmap或者shmdt系统调用释放这块内存，使用共享内存的好处是多个进程使用同一块内存时，在任何一个进程修改了共享内存中的内容后，其它进程通过访问这段内存就能够得到内存变化。
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2.源代码位置
头文件：http://trac.nginx.org/nginx/browser/nginx/src/core/ngx_shmtx.h
源文件：http://trac.nginx.org/nginx/browser/nginx/src/core/ngx_shmtx.c
3.数据结构定义
ngx_shm_t : 用于描述一块共享内存：
1: typedef struct {2: u_char *addr; //指向共享内存的起始地址3: size_t size; //共享内存的长度4: ngx_str_t name; //这块共享内存的名称5: ngx_log_t *log; //记录日志的ngx_log_t对象6: ngx_uint_t exists; //表示共享内存是否分配过的标志位，为1表示已经存在7: } ngx_shm_t; -
4.Linux 共享内存接口
共享内存申请mmap:
1: #include<sys/mman.h>2: void*mmap(void* start,size_t length,int prot,int flags,3: int fd,off_t offset);mmap可以将磁盘文件映射到内存中，直接操作内存时Linux内核将负责同步内存和磁盘文件中的数据，fd参数就执行需要同步的磁盘文件，而offset则代表从文件的这个偏移量处开始共享，Nginx没有使用这一特性。当flags参数中加入MAP_ANON或者MAP_ANONYMOUS参数时表示不适用文件映射方式，这时fd和offset参数就都没意义了，不需要传递了。Nginx中就不需要同步到磁盘。
length参数就是将要在内存中开辟的线性地址空间大小
port参数表示操作这段共享内存的方式（只读或者可读可写）
start参数说明希望的共享内存起始地址，通常设为NULL
共享内存释放munmap:
1: #include<sys/mman.h>2: int munmap(void *start,size_t length);start所指的映射内存起始地址，参数length则是欲取消的内存大小
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5.共享内存的主要操作
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共享内存的主要操作有以下几种：
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共享内存的分配 ngx_shm_alloc 共享内存的释放 ngx_shm_free 5.1 共享内存的分配 ngx_shm_alloc
1: ngx_int_t ngx_shm_alloc(ngx_shm_t *shm)2: {3: //开辟一shm->size大小并且可读可写的共享内存，内存首地址放在shm->addr中4: shm->addr = (u_char *) mmap(NULL, shm->size,5: PROT_READ|PROT_WRITE,6: MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);7:8: if (shm->addr == MAP_FAILED) {9: ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno,10: "mmap(MAP_ANON|MAP_SHARED, %uz) failed", shm->size);11: return NGX_ERROR;12: }13:14: return NGX_OK;15: }1: void2: ngx_shm_free(ngx_shm_t *shm)3: {4: //使用ngx_shm_t中的addr和size调用munmap释放共享内存5: if (munmap((void *) shm->addr, shm->size) == -1) {6: ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno,7: "munmap(%p, %uz) failed", shm->addr, shm->size);8: }9: } -
6.参考
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《深入理解Ngxin》