c++ 공유 메모리 사용

IPC를 하기 위해서 공유 메모리를 사용하기로 했다.

 

먼저 IPC 통신이란 프로세스간에 의사소통을 하는 것을 말한다. 이는 서로 데이터를 주고 받을 수 있다는 것이며 동시에 접근이 가능한 메모리가 필요하다는 것이다.

 

IPC 종류

 

1. 공유 메모리

 

- 일반적으로 각 프로세스들은 고유의 메모리를 사용한다. 

- 공유 메모리를 통해 둘 이상의 프로세스가 메모리에 접근할 수 있는 개념으로 한 프로세스에서 변경한 메모리 공간의 내용을 다른 프로세스에서도 접근이 가능하다.

- 메모리에 여러 cpu가 접근하기 때문에 각 클라이언트 pc가 자신만의 캐시를 가지고 있을 때, 공유 메모리를 사용할 때마다 캐시의 갱신으로 캐시 데이터가 불일치하는 캐시 일관성 문제가 발생할 수 있다. 이런 캐시 일관성 문제가 가장 다루기 어려운 부분이다.

- 이런 공유 메모리는 커널에 의해 관리된다. 

 

공유 메모리 함수

#include<sys/shm.h>
#include<sys/ipc.h>

int shmget(key_t key,size_t size,int shmflg|생성방식);
shmget 함수를 사용해 처음 공유 메모리를 생성하고 shmid를 얻을 때 사용하는 함수이다. 공유 메모리는 생성만 하면 추가적인 과정은 크게 필요없다.
key : 공유 메모리를 설정할 때 사용하는 고유 key값이다.
size : 메모리의 최소 size를 의미한다. 새로 할당받는다면 size를 명시하고 이미 존재하면 0을 준다.
shmflg : 생성할 때의 옵션으로
 - IPC_CREAT : 새로운 메모리 세그먼트를 만드는 함수
 - IPC_EXCL : IPC_CREAT와 함께쓰는 플래그로 메모리 세그먼트가 존재하면 shmget은 실패하게 된다.
 - 리턴값 : shmid

void *shmat(int shmid, const void * shmaddr, int shmflg);
 
공유 메모리를 프로세스에 attach할 때 사용하는 함수.
shmid : shmget함수의 리턴값으로 받은 id, attach할 공유 메모리.
shmaddr : attach할 주소. 0일 경우엔 커널이 적절한 주소를 할당.
리턴값 : attach한 주소를 리턴.

int shmdt(const void *shmaddr);
shmat과는 반대로 프로세스에서 공유 메모리를 해제할 때 사용. 공유 메모리의 공간을 삭제하지는 않는다.
shmaddr : 해제할 주소.
리턴값 : 성공 여부.

int shmctl(int shmid,int cmd, struct shmid_ds * buf);
공유 메모리를 컨트롤하는 함수. 공유 메모리의 정보를 얻거나 어떤 값을 쓰거나 공유 메모리를 삭제할 수 있음.
cmd : 실행할 컨트롤.
buf : 컨트롤할 버퍼.

#include <stdio.h>      // printf()
#include <unistd.h>     // sleep()
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>

#define  KEY_NUM     9527
#define  MEM_SIZE    1024

key_t KEY = 1234;
int shmid;
struct shmid_ds   shm_info;
void *shmaddr;
unsigned char xor = 49;

int CREATE_SHMEM(){
    if((shmid = shmget((key_t)KEY, MEM_SIZE, IPC_CREAT|0666)) == -1){
        printf("shared memory already exist");
        return -1;    
    }
    
    // shmid = shmget(key,MEM_SIZE,IPC_CREAT|0666);
    if(shmid == -1){
        perror("shared memory create fail");
        return -1;
    }
    else{
        
        printf("%d",shmid);
        printf("create shared memory");
    }
}

int WRITE_SHMEM(unsigned char* shareddata, int size){
    if(size > MEM_SIZE){
        printf("data size is bigger than memory");
        return 1;
    }
    if((shmaddr = shmat(shmid, (void*)0, 0)) == (void*)-1){
        perror("memory attach failed");
        return 1;
    }

    memcpy((char*)shmaddr,shareddata,size);
}


int main( void)
{
    
    CREATE_SHMEM();
    WRITE_SHMEM(&xor,4);
}