SHMOP(2)

NOM
shmat, shmdt - Opérations sur la mémoire partagée System V

BIBLIOTHÈQUE
Bibliothèque C standard (libc, -lc)

SYNOPSIS
#include <sys/shm.h>

void *shmat(int shmid, const void *_Nullable shmaddr, int shmflg);
int shmdt(const void *shmaddr);

DESCRIPTION

  shmat()
La fonction shmat() attache le segment de mémoire partagée System V identifié par shmid au segment de données du processus appelant. L'adresse d'attachement est indiquée par shmaddr avec les critères suivants :

-   Si shmaddr vaut NULL, le système choisit une adresse (non utilisée) alignée sur la page convenant pour attacher le segment.

-   Si shmaddr n'est pas NULL et si SHM_RND est indiqué dans shmflg, l'attachement a lieu à l'adresse égale à shmaddr arrondie au multiple inférieur de SHMLBA.

-   Sinon, shmaddr doit être alignée sur une frontière de page, où l'attachement a lieu.

En plus de SHM_RND, les attributs suivants peuvent être indiqués dans le paramètre de masque shmflg :

SHM_EXEC (spécifique à Linux, depuis Linux 2.6.9)
    Autoriser l'exécution du contenu du segment. L'appelant doit disposer du droit d'exécution sur le segment.

SHM_RDONLY
    Attacher le segment en lecture seule. Le processus doit disposer de la permission de lecture dessus. Si cet attribut n'est pas indiqué, le segment est attaché en lecture et écriture, et le processus doit disposer des deux permissions d'accès. Il n'y a pas de notion d'écriture seule pour les segments de mémoire partagée.

SHM_REMAP (spécifique à Linux)
    Cet attribut indique que la projection du segment doit remplacer une projection précédente dans l'intervalle commençant en shmaddr et s'étendant sur la taille du segment. Normalement une erreur EINVAL devrait se produire si une projection existe déjà dans l'intervalle indiqué. Dans ce cas, shmaddr ne doit pas être NULL.

La valeur brk(2) du processus appelant n'est pas altérée par l'attachement. Le segment est automatiquement détaché quand le processus se termine. Le même segment peut être attaché à la fois en lecture seule et en lecture/écriture. Il peut également être attaché en plusieurs endroits de l'espace d'adressage du processus.

Quand shmat() réussit, les membres de la structure shmid_ds associée au segment de mémoire partagée (consultez shmctl(2)) sont mis à jour ainsi :

-   shm_atime correspond à l'heure actuelle.

-   shm_lpid contient le PID de l'appelant.

-   shm_nattch est incrémenté de 1.

  shmdt()
La fonction shmdt() détache le segment de mémoire partagée situé à l'adresse indiquée par shmaddr. Le segment doit être effectivement attaché, et l'adresse shmaddr doit être celle renvoyée précédemment par l'appel shmat().

Quand shmdt() réussit, les membres de la structure shmid_ds associée au segment de mémoire partagée sont mis à jour ainsi par le système :

-   shm_dtime correspond à l'heure actuelle.

-   shm_lpid contient le PID de l'appelant.

-   shm_nattch est décrémenté de 1. S'il devient nul et si le segment est marqué pour destruction, il est effectivement détruit.

VALEUR RENVOYÉE
S'il réussit, shmat() renvoie l'adresse d'attachement du segment de mémoire partagée. En cas d'échec (void *) -1 est renvoyé, et errno est positionné pour indiquer l'erreur.

S'il réussit, shmdt() renvoie 0. En cas d'échec, -1 est renvoyé et errno est positionné pour indiquer l'erreur.

ERREURS
shmat() peut échouer avec une des erreurs suivantes :

EACCES
    Le processus appelant n'a pas les permissions d'accès nécessaires pour ce type d'attachement et n'a pas la capacité CAP_IPC_OWNER dans l'espace de noms utilisateur qui gère son espace de noms IPC.

EIDRM
    shmid pointe sur un segment détruit.

EINVAL
    La valeur shmid n'est pas valable, mal alignée (c'est-à-dire pas alignée sur une page et SHM_RND n'a pas été précisé) ou la valeur shmaddr n'est pas valable, ou ne peut pas être attaché à shmaddr, ou SHM_REMAP a été réclamé et shmaddr est NULL.

ENOMEM
    Pas assez de mémoire pour le descripteur ou pour les tables de pages.

shmdt() peut échouer avec une des erreurs suivantes :

EINVAL
    Aucun segment de mémoire partagée n'est attaché à l'adresse shmaddr, ou bien shmaddr n'est pas aligné une limite de page.

STANDARDS
POSIX.1-2008.

HISTORIQUE
POSIX.1-2001, SVr4.

Dans SVID 3 (ou peut être auparavant), le type de l'argument shmaddr a été modifié de char * en const void *, et le type de retour de shmat() de char * en void *.

NOTES
Après un fork(2), l'enfant hérite des segments de mémoire partagée attachés.

Après un execve(2), tous les segments de mémoire partagée sont détachés du (pas détruits).

Lors d'un _exit(2), tous les segments de mémoire partagée sont détachés du processus (pas détruits).

Utiliser shmat() avec shmaddr égale à NULL est la manière conseillée et portable d'attacher un segment de mémoire partagée. Soyez conscients que le segment attaché de cette manière peut l'être à des adresses différentes dans les différents processus. Ainsi, tout pointeur contenu dans la mémoire partagée doit être relatif (habituellement par rapport à l'adresse de départ du segment) et pas absolu.

Sous Linux, il est possible d'attacher un segment de mémoire partagée qui est déjà marqué pour effacement. Cependant, ce comportement n'est pas décrit par POSIX.1 et beaucoup d'autres implémentations ne le permettent pas.

Le paramètre système suivant influe sur shmat() :

SHMLBA
    Multiple d’adresse pour limite basse de segment. Lors d’une indication explicite d’adresse d’attache dans un appel shmat(), l’appelant devrait s’assurer que l’adresse est un multiple de cette valeur. Cela est nécessaire sur certaines architectures, afin de s’assurer soit de bonne performances du cache de processeur, soit que différentes attaches du même segment ont des vues cohérentes dans le cache du processeur. SHMLBA est normalement un multiple de la taille de page du système (sur de nombreuses architectures Linux, SHMLBA est identique à la taille de page du système).

L'implémentation ne met pas de limite intrinsèque par processus pour le nombre maximal de segments de mémoire partagée (SHMSEG).

EXEMPLES
Les deux programmes présentés ci-dessous échangent une chaîne en utilisant un segment de mémoire partagée. Davantage de détails à leur sujet sont donnés ci-dessous. Tout d'abord, nous présentons une session d'interpréteur qui montre leur utilisation.

Dans une fenêtre de terminal, nous exécutons le programme « reader » qui crée un segment de mémoire partagée System V et un ensemble de sémaphores System V. Le programme affiche les identifiants des objets créés puis attend que le sémaphore modifie la valeur.

    $ ./svshm_string_read
    shmid = 1114194; semid = 15

Dans une autre fenêtre de terminal, on exécute le programme « writer ». Ce programme prend trois paramètres en ligne de commande : les identifiants du segment de mémoire partagée et le jeu de sémaphore, créés par le programme « reader » et une chaîne. Il attache le segment de mémoire partagée existant, copie la chaîne dans la mémoire partagée et modifie la valeur du sémaphore.

    $ ./svshm_string_write 1114194 15 'Bonjour'

De retour dans le terminal où s'exécute « reader », on voit que le programme a cessé d'attendre le sémaphore et affiche la chaîne copiée dans le segment de mémoire partagée par « writer » :

    Bonjour

  Source du programme : svshm_string.h
Le fichier d'en-tête suivant est inclus dans les programmes « reader » et « writer » :

    /* svshm_string.h

       Sous licence GNU General Public v2 ou postérieure.
    */
    #ifndef SVSHM_STRING_H
    #define SVSHM_STRING_H

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/sem.h>

    #define errExit(msg)    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
                            } while (0)

    union semun {                   /* Utilisé dans les appels semctl() */
        int                 val;
        struct semid_ds     *buf;
        unsigned short      *array;
    #if defined(__linux__)
        struct seminfo      *__buf;
    #endif
    };

    #define MEM_SIZE 4096

    #endif  // include guard

  Source du programme : svshm_string_read.c
Le programme « reader » crée un segment de mémoire partagée et un ensemble de sémaphores contenant un sémaphore. Il attache ensuite l'objet en mémoire partagée à son espace d'adressage et initialise la valeur du sémaphore à 1. Enfin, il attend que la valeur du sémaphore devienne 0, après quoi il affiche la chaîne qui a été copiée dans le segment de mémoire partagée par « writer ».

    /* svshm_string_read.c

       Sous licence GNU General Public v2 ou postérieure.
    */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/sem.h>
    #include <sys/shm.h>

    #include "svshm_string.h"

    int
    main(void)
    {
        int            semid, shmid;
        char           *addr;
        union semun    arg, dummy;
        struct sembuf  sop;

        /* Créer la mémoire partagée et le jeu de sémaphores contenant
           un sémaphore. */

        shmid = shmget(IPC_PRIVATE, MEM_SIZE, IPC_CREAT | 0600);
        if (shmid == -1)
            errExit("shmget");

        semid = semget(IPC_PRIVATE, 1, IPC_CREAT | 0600);
        if (semid == -1)
            errExit("semget");

        /*Attacher la mémoire partagée à notre espace d'adressage. */

        addr = shmat(shmid, NULL, SHM_RDONLY);
        if (addr == (void *) -1)
            errExit("shmat");

        /* Initialiser le sémaphore 0 du jeu à la valeur 1. */

        arg.val = 1;
        if (semctl(semid, 0, SETVAL, arg) == -1)
            errExit("semctl");

        printf("shmid = %d; semid = %d\n", shmid, semid);

        /* Attendre que la valeur du sémaphore devienne 0. */

        sop.sem_num = 0;
        sop.sem_op = 0;
        sop.sem_flg = 0;

        if (semop(semid, &sop, 1) == -1)
            errExit("semop");

        /* Afficher la chaîne à partir de la mémoire partagée. */

        printf("%s\n", addr);

        /* Supprimer la mémoire partagée et le jeu de sémaphores. */

        if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1)
            errExit("shmctl");
        if (semctl(semid, 0, IPC_RMID, dummy) == -1)
            errExit("semctl");

        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

  Source du programme : svshm_string_write.c
Le programme « writer » prend trois paramètres en ligne de commande : les identifiants du segment de mémoire partagée et du jeu de sémaphore créés par « reader » et une chaîne. Il attache le segment de mémoire partagée à son espace d'adressage, puis décrémente la valeur du sémaphore à 0 pour informer « reader » qu'il peut examiner le contenu de la mémoire partagée.

    /* svshm_string_write.c

       Sous licence GNU General Public v2 ou postérieure.
    */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/sem.h>
    #include <sys/shm.h>

    #include "svshm_string.h"

    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        int            semid, shmid;
        char           *addr;
        size_t         len;
        struct sembuf  sop;

        if (argc != 4) {
            fprintf(stderr, "Utilisation : %s shmid semid string\n", argv[0]);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        len = strlen(argv[3]) + 1;  /* +1 pour inclure le '\0' final */
        if (len > MEM_SIZE) {
            fprintf(stderr, "La chaîne est trop longue !\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        /* Obtenir les identifiants de l'objet depuis la ligne de commande. */

        shmid = atoi(argv[1]);
        semid = atoi(argv[2]);

        /* Attacher la mémoire partagée dans notre espace d'adressage et copier
           la chaîne (et notamment l'octet NULL final) dans la mémoire. */

        addr = shmat(shmid, NULL, 0);
        if (addr == (void *) -1)
            errExit("shmat");

        memcpy(addr, argv[3], len);

        /* Décrémenter le sémaphore à 0 */

        sop.sem_num = 0;
        sop.sem_op = -1;
        sop.sem_flg = 0;

        if (semop(semid, &sop, 1) == -1)
            errExit("semop");

        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

VOIR AUSSI
brk(2), mmap(2), shmctl(2), shmget(2), capabilities(7), shm_overview(7), sysvipc(7)

TRADUCTION
La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org> et Jean-Philippe MENGUAL <jpmengual@debian.org>

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