为啥使用 shm_open？

Posted 2023-02-14

【中文标题】为啥使用 shm_open？

【英文标题】：Why use shm_open?为什么使用 shm_open？

【发布时间】：2014-09-12 13:23:39

【问题描述】：

这样做有什么好处：shm_open 跟着mmap？ 为什么不创建一个常规文件，然后将 fd 传递给 mmap？ 我看不出shm_open 的优势——这些只是参考，不是吗？

我读过全家的男人。在我看来，“秘密”在映射操作中——文件“类型”似乎毫无意义。

任何指针都会很好，尤其是性能帐户。 我的上下文是一个（循环可重写）缓冲区（比如 128MB），它将不断被写入一个进程，并不断被另一个进程转储。

例如：this open/mmap 方法有什么问题。

编辑 准确地说，是以下哪一项优于另一项：

fd = open("/dev/shm/myshm.file", O_CREAT|O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
mem = mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

对比

fd = shm_open("/myshm.file", O_RDWR|O_CREATE, S_IRUSR | S_IWUSR);
mem = mmap(...same as before...);

当我在 /dev/shm fs 下使用常规 open 创建一个文件，并向其中转储 Gig 垃圾时，我的可用内存减少了 1G，而我的可用磁盘空间保持不变。 这两种方法有什么区别？

【问题讨论】：

试试吧。写入文件可能会慢一百倍。

【参考方案1】：

如果您打开并 mmap() 一个常规文件，数据将最终出现在该文件中。

如果您只需要共享一个内存区域，而不需要持久化数据，这会产生额外的 I/O 开销，请使用 shm_open()。

这样的内存区域还允许您存储其他类型的对象，例如互斥锁或信号量，在大多数系统上，您无法将它们存储在 mmap() 的常规文件中。

【讨论】：

但是如果我在 /dev/shm fs 下创建文件呢？像这样，open("/dev/shm/myshm", "w")?使用 shm_open 有什么好处？

那么，如果您使用 shm_open 或 open，它几乎是一样的，但请记住这是特定于 linux 的。当存在标准方法时，这将是相当轻率的。如果 /dev/shm 也安装在非标准位置，则 shm_open 会小心定位。

感谢您指出可移植性问题。我们的产品作为虚拟机提供给客户，因此我们控制代码运行的分布，因此我们可以管理它。首先让我感到困惑的是无法在 /dev/shm fs 下创建逻辑目录。这是 glibc 的 shm_open 的产物，不是 fs 的问题 - 所以我要使用 open()。

@Trevor，请注意，根据 POSIX 标准：“名称中除前导斜杠字符之外的斜杠字符的解释是实现定义的。” 为什么不坚持使用标准 API 调用并简单地解决其限制，例如通过在文件名中使用下划线或其他特殊字符来分隔逻辑部分，而不是在/dev/shm下创建目录？

你的建议确实是正确的 - 我仍然认为它。但是，例如，如果我想在 /dev/shm 下的“我们的”目录上执行和 inotify，我必须求助于在 /dev/shm 上执行 inotify - 并暴露给在此空间中注册的其他进程。想到的只是一个例子

【参考方案2】：

这两个调用在现代 Linux 上本质上是等效的 - 第一种方法可用于从诸如 go（请参阅https://github.com/fabiokung/shm/blob/master/shm_linux.go）之类的语言访问 POSIX 共享内存，其中 POSIX 共享内存本机不可用 - 对于第一次调用会导致某些文件创建或 /dev 的其他操作系统/版本，它可能会有所不同/shm 只是不可用和/或性能可能较慢。路径合并的规则也可能会随着版本的 librt 演变

第一种方法称为内存映射文件 API（在标准库中支持）

第二个调用 POSIX 共享内存 API（需要 Linux 上的 librt aka libposix 作为依赖，它在内部构造路径并调用 open）

【参考方案3】：

看了shm_open的源码，我可以说这两种方法差不多。

链接：https://code.woboq.org/userspace/glibc/sysdeps/posix/shm_open.c.html

shm_open 只是添加 shm_dir 前缀然后调用正常的open 系统调用，没什么特别的。