mmap和shm共享內存的區別和聯繫

共享內存的建立

根據理論：

 1. 共享內存容許兩個或多個進程共享一給定的存儲區，由於數據不須要來回複製，因此是最快的一種進程間通訊機制。共享內存能夠經過mmap()映射普通文件（特殊狀況下還能夠採用匿名映射）機制實現，也能夠經過系統V共享內存機制實現。應用接口和原理很簡單，內部機制複雜。爲了實現更安全通訊，每每還與信號燈等同步機制共同使用。

mmap的機制如：就是在磁盤上創建一個文件，每一個進程存儲器裏面，單獨開闢一個空間來進行映射。若是多進程的話，那麼不會對實際的物理存儲器（主存）消耗太大。

shm的機制：每一個進程的共享內存都直接映射到實際物理存儲器裏面。

結論：

一、mmap保存到實際硬盤，實際存儲並無反映到主存上。優勢：儲存量能夠很大（多於主存）（這裏一個問題，須要高手解答,會不會太多拷貝到主存裏面？？？）；缺點：進程間讀取和寫入速度要比主存的要慢。

二、shm保存到物理存儲器（主存），實際的儲存量直接反映到主存上。優勢，進程間訪問速度（讀寫）比磁盤要快；缺點，儲存量不能很是大（多於主存）

使用上看：若是分配的存儲量不大，那麼使用shm；若是存儲量大，那麼使用shm。

參看百度：http://baike.baidu.com/view/1499209.htm

mmap就是一個文件操做

 

看這些百度的描述：

mmap()系統調用使得進程之間經過映射同一個普通文件實現共享內存。普通文件被映射到進程地址空間後，進程能夠向訪問普通內存同樣對文件進行訪問，沒必要再調用read()，write（）等操做。 成功執行時，mmap()返回被映射區的指針，munmap()返回0。失敗時，mmap()返回MAP_FAILED[其值爲(void *)-1]，munmap返回-1。errno被設爲如下的某個值 EACCES：訪問出錯EAGAIN：文件已被鎖定，或者太多的內存已被鎖定EBADF：fd不是有效的文件描述詞EINVAL：一個或者多個參數無效 ENFILE：已達到系統對打開文件的限制ENODEV：指定文件所在的文件系統不支持內存映射ENOMEM：內存不足，或者進程已超出最大內存映射數量 EPERM：權能不足，操做不容許ETXTBSY：已寫的方式打開文件，同時指定MAP_DENYWRITE標誌SIGSEGV：試着向只讀區寫入 SIGBUS：試着訪問不屬於進程的內存區參數fd爲即將映射到進程空間的文件描述字，

 

通常由open()返回，同時，fd能夠指定爲-1，此時須指定 flags參數中的MAP_ANON，代表進行的是匿名映射（不涉及具體的文件名，避免了文件的建立及打開，很顯然只能用於具備親緣關係的進程間通訊）

 

相關文章參考：

 

mmap函數是unix/linux下的系統調用，來看《Unix Netword programming》卷二12.2節有詳細介紹。

mmap系統調用並非徹底爲了用於共享內存而設計的。它自己提供了不一樣於通常對普通文件的訪問方式，進程能夠像讀寫內存同樣對普通文件的操做。而Posix或系統V的共享內存IPC則純粹用於共享目的，固然mmap()實現共享內存也是其主要應用之一。
          mmap系統調用使得進程之間經過映射同一個普通文件實現共享內存。普通文件被映射到進程地址空間後，進程能夠像訪問普通內存同樣對文件進行訪問，沒必要再 調用read()，write（）等操做。mmap並不分配空間, 只是將文件映射到調用進程的地址空間裏, 而後你就能夠用memcpy等操做寫文件, 而不用write()了.寫完後用msync()同步一下, 你所寫的內容就保存到文件裏了. 不過這種方式沒辦法增長文件的長度, 由於要映射的長度在調用mmap()的時候就決定了.

簡單說就是把一個文件的內容在內存裏面作一個映像，內存比磁盤快些。
基本上它是把一個檔案對應到你的virtual memory 中的一段，並傳回一個指針。

 

 

 

 

重寫總結：

一、mmap實際就是操做「文件」。

二、映射文件，除了主存的考慮外。shm的內存共享，效率應該比mmap效率要高（mmap經過io和文件操做，或「須要寫完後用msync()同步一下」）；固然mmap映射操做文件，比直接操做文件要快些;因爲多了一步msync應該能夠說比shm要慢了吧？？？

三、另外一方面，mmap的優勢是，操做比shm簡單（沒有調用比shm函數複雜），我想這也是許多人喜歡用的緣由，包括nginx。

 

缺點，還得經過實際程序測試，肯定！！！

 

修正理解（這也真是的，這個網站沒辦法附加；只能重寫了）：

今天又細心研究了一下，發現百度這麼一段說明：

二、系統調用mmap()用於共享內存的兩種方式： 
（1）使用普通文件提供的內存映射：適用於任何進程之間；此時，須要打開或建立一個文件，而後再調用mmap()；典型調用代碼以下： 
fd=open(name, flag, mode); 
if(fd<0) 
... 
ptr=mmap(NULL, len , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED , fd , 0); 經過mmap()實現共享內存的通訊方式有許多特色和要注意的地方，咱們將在範例中進行具體說明。 
（2）使用特殊文件提供匿名內存映射：適用於具備親緣關係的進程之間；因爲父子進程特殊的親緣關係，在父進程中先調用mmap()，而後調用fork()。那麼在調用fork()以後，子進程繼承父進程匿名映射後的地址空間，一樣也繼承mmap()返回的地址，這樣，父子進程就能夠經過映射區域進行通訊了。注意，這裏不是通常的繼承關係。通常來講，子進程單獨維護從父進程繼承下來的一些變量。而mmap()返回的地址，卻由父子進程共同維護。

看了一下windows「內存映射文件」：http://baike.baidu.com/view/394293.htm

內存映射文件與虛擬內存有些相似，經過內存映射文件能夠保留一個地址空間的區域，同時將物理存儲器提交給此區域，只是內存文件映射的物理存儲器來自一個已經存在於磁盤上的文件，而非系統的頁文件，並且在對該文件進行操做以前必須首先對文件進行映射，就如同將整個文件從磁盤加載到內存。由此能夠看出，使用內存映射文件處理存儲於磁盤上的文件時，將沒必要再對文件執行I/O操做，這意味着在對文件進行處理時將沒必要再爲文件申請並分配緩存，全部的文件緩存操做均由系統直接管理，因爲取消了將文件數據加載到內存、數據從內存到文件的回寫以及釋放內存塊等步驟，使得內存映射文件在處理大數據量的文件時能起到至關重要的做用。另外，實際工程中的系統每每須要在多個進程之間共享數據，若是數據量小，處理方法是靈活多變的，若是共享數據容量巨大，那麼就須要藉助於內存映射文件來進行。實際上，內存映射文件正是解決本地多個進程間數據共享的最有效方法。

 

這裏再總結一次：

一、mmap有兩種方式，一種是映射內存，它把普通文件映射爲實際物理內存頁，訪問它就和訪問物理內存同樣（這也就和shm的功能同樣了）（同時不用刷新到文件）

二、mmap能夠映射文件，不肯定會不會像windows「內存映射文件」同樣的功能，若是是，那麼他就能映射好幾G甚至好幾百G的內存數據，對大數據處理將提供強大功能了？？？

三、shm只作內存映射，和mmap第一個功能同樣！只不過不是普通文件而已，但都是物理內存。

 

但願你們出意見！！！

 轉載地址：http://blog.chinaunix.net/uid-16979052-id-3494641.html