Ubuntu Manpage: shmget - utworzenie segmentu pamięci dzielonej Systemu V

NAZWA

       shmget - utworzenie segmentu pamięci dzielonej Systemu V

SKŁADNIA

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

       int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

OPIS

shmget() zwraca identyfikator segmentu pamięci dzielonej Systemu V, skojarzonego z
wartością (kluczem) przekazaną w parametrze key. Nowy segment, o rozmiarze równym wartości
parametru size zaokrąglonym w górę do wielokrotności PAGE_SIZE, zostanie utworzony, jeśli
parametr key będzie mieć wartość IPC_PRIVATE lub jeśli będzie mieć inną wartość oraz
segment skojarzony z key nie istnieje, a w parametrze shmflg zostanie przekazany znacznik
IPC_CREAT.

Jeżeli w parametrze shmflg podano zarówno IPC_CREAT, jak i IPC_EXCL oraz już istnieje
segment w pamięci dzielonej o kluczu key, to shmget() kończy się błędem, ustawiając errno
na wartość EEXIST. (Działa to analogicznie do O_CREAT | O_EXCL w open(2)).

Wartość shmflg składa się z:

IPC_CREAT Tworzy nowy segment. Jeśli ten znacznik nie zostanie ustawiony, to shmget()
spróbuje znaleźć segment skojarzony z key i sprawdzić, czy użytkownik ma
uprawnienia dostępu do segmentu.

IPC_EXCL Ta flaga przekazana łącznie z IPC_CREAT zapewnia, że to wywołanie utworzy
segment. Jeśli segment już istnieje, wywołanie zawiedzie.

SHM_HUGETLB (od Linuksa 2.6)
Dołącza segment używając "wielkich stron" (huge pages). Dalsze informacje
można znaleźć w pliku Documentation/vm/hugetlbpage.txt w źródłach jądra Linux.

SHM_HUGE_2MB, SHM_HUGE_1GB (od Linuksa 3.8)
Używany w połączeniu z SHM_HUGETLB do wybrania alternatywnych rozmiarów stron
hugetlb (odpowiednio, 2 MB i 1 GB) w systemach obsługujących wiele rozmiarów
stron hugetlb.

Ogólniej, pożądany rozmiar dużej strony można skonfigurować kodując go w
sześciu bajtach na przesunięciu SHM_HUGE_SHIFT za pomocą logarytmu o podstawie
2. Dlatego, powyższe dwie stałe są zdefiniowane jako:

#define SHM_HUGE_2MB (21 << SHM_HUGE_SHIFT)
#define SHM_HUGE_1GB (30 << SHM_HUGE_SHIFT)

Dodatkowe informacje można odnaleźć przy omówieniu podobnie nazwanych stałych
w mmap(2).

SHM_NORESERVE (od Linuksa 2.6.15)
Ten znacznik stosuje się w takim samym celu jak znacznik MAP_NORESERVE funkcji
mmap(2). Nie rezerwuje przestrzeni wymiany dla tego segmentu. Jeśli przestrzeń
wymiany zostanie zarezerwowana, ma się gwarancję, że jest możliwe
zmodyfikowanie segmentu. Gdy przestrzeń wymiany nie jest zarezerwowana, można
otrzymać sygnał SIGSEGV podczas próby zapisu do segmentu, gdy zabraknie
dostępnej fizycznej pamięci. Patrz także opis pliku
/proc/sys/vm/overcommit_memory w proc(5).

Oprócz powyższych flag, 9 najmniej znaczących bitów sgmflg określa prawa dostępu do
segmentu dla jego właściciela, grupy oraz innych. Bity są w takim samym formacie i mają
takie samo znaczenie, jak parametr mode wywołania open(2). Prawa uruchamiania nie są
obecnie używane przez system.

Jeżeli tworzona jest nowa kolejka komunikatów, wywołanie to w następujący sposób inicjuje
strukturę danych msqid_ds (patrz msgctl(2)):

shm_perm.cuid i shm_perm.uid przyjmują wartość efektywnego identyfikatora
właściciela procesu wywołującego.

shm_perm.cgid i shm_perm.gid przyjmują wartość efektywnego identyfikatora grupy
procesu wywołującego.

9 najmniej znaczących bitów pola shm_perm.mode jest kopiowanych z 9 najmniej
znaczących bitów shmflg.

shm_segsz jest ustawiane na wartość parametru size.

shm_lpid, shm_nattch, shm_atime i shm_dtime są ustawiane na 0.

shm_ctime jest ustawiane na bieżący czas.

Jeśli dany segment pamięci dzielonej już istnieje, to są weryfikowane uprawnienia i jest
sprawdzane, czy segment nie jest przeznaczony do usunięcia.

WARTOŚĆ ZWRACANA

       W  przypadku  powodzenia  zwracany  jest  poprawny identyfikator pamięci współdzielonej. W
       razie wystąpienia błędu zwracane jest -1 i ustawiana jest errno wskazując błąd.

BŁĘDY

       W przypadku wystąpienia błędu, zmiennej errno  przypisywana  jest  jedna  z  następujących
       wartości:

       EACCES Użytkownik  nie  ma praw dostępu do żądanego segmentu pamięci dzielonej oraz nie ma
              ustawionego atrybutu  CAP_IPC_OWNER.

       EEXIST IPC_CREAT i IPC_EXCL były określone w shmflg, lecz segment  pamięci  dzielonej  już
              istnieje dla key.

       EINVAL Miał  być  utworzony  nowy  segment,  a  wartość  size jest mniejsza niż SHMMIN lub
              większa niż SHMMAX.

       EINVAL Segment dla podanego  key  istnieje,  lecz  size  jest  większy  niż  rozmiar  tego
              segmentu.

       ENFILE Zostało osiągnięte systemowe ograniczenie na całkowitą liczbę otwartych plików.

       ENOENT Segment o zadanej wartości key nie istnieje i nie ustawiono znacznika IPC_CREAT.

       ENOMEM Nie udało się przydzielić pamięci dla segmentu.

       ENOSPC Wszystkie  możliwe  identyfikatory  pamięci dzielonej zostały wykorzystane (SHMMNI)
              lub przydzielenie segmentu o żądanym  rozmiarze  size  spowodowałoby  przekroczenie
              systemowego ograniczenia na wielkość pamięci dzielonej (SHMALL).

       EPERM  Podano  znacznik  SHM_HUGETLB,  ale  proces wywołujący nie był uprzywilejowany (nie
              miał ustawionego atrybutu CAP_IPC_LOCK).

ZGODNE Z

       POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, SVr4.

       SHM_HUGETLB i SHM_NORESERVE są linuksowymi rozszerzeniami.

UWAGI

Dołączenie <sys/types.h> i <sys/ipc.h> nie jest wymagane na Linuksie ani przez żadną z
wersji POSIX. Jednak niektóre stare implementacje wymagają dołączenia tych plików
nagłówkowych, SVID również dokumentuje ich dołączenie. Aplikacje które mają być przenośne
na tego typu stare systemy mogą wymagać dołączenia omawianych plików nagłówkowych.

IPC_PRIVATE nie jest znacznikiem, ale szczególną wartością typu key_t. Jeśli wartość ta
zostanie użyta jako parametr key, to system uwzględni jedynie 9 najniższych bitów
parametru shmflg i utworzy nowy segment pamięci dzielonej.

Limity pamięci dzielonej
Następujące ograniczenia odnoszące się do zasobów pamięci dzielonej dotyczą wywołania
shmget():

SHMALL Systemowy limit całkowitej wielkości pamięci dzielonej, mierzony w jednostkach
systemowego rozmiaru strony.

W Linuksie to ograniczenie można odczytać i zmienić, używając pliku
/proc/sys/kernel/shmall. Od Linuksa 3.16 domyślną wartością tego limitu jest:

ULONG_MAX - 2^24

Ta wartość (odpowiednia dla systemów 32 i 64-bitowych) skutkuje brakiem limitów dla
alokacji. Ta wartość, zamiast ULONG_MAX, została wybrana jako domyślna, aby
zapobiec przypadkom gdy pewne stare aplikacje zwiększały istniejący limit bez
sprawdzania jego wartości bieżącej. Mogło to doprowadzić do przepełnienia wartości,
jeśli limit był ustawiony na ULONG_MAX.

Od Linuksa 2.4 do 3.15 domyślną wartością limitu było:

SHMMAX / PAGE_SIZE * (SHMMNI / 16)

Jeśli nie zmodyfikowano SHMMAX i SHMMNI, to przemnożenie wyniku tego działania
przez rozmiar strony (aby otrzymać wartość w bajtach) dawało wartość 8 GB jako
limit całkowitej pamięci używanej przez wszystkie segmenty pamięci dzielonej.

SHMMAX Maksymalny rozmiar segmentu pamięci dzielonej w bajtach.

W Linuksie to ograniczenie można odczytać i zmienić, używając pliku
/proc/sys/kernel/shmmax. Od Linuksa 3.16 domyślną wartością tego limitu jest:

ULONG_MAX - 2^24

Ta wartość (odpowiednia dla systemów 32 i 64-bitowych) skutkuje brakiem limitów dla
alokacji. Wyjaśnienie dlaczego jest to wartość domyślna (zamiast ULONG_MAX)
znajduje się w opisie SHMALL.

Od Linuksa 2.2 do 3.15 domyślną wartością tego limitu było 0x2000000 (32 MB).

Ponieważ nie da się przypisać jedynie fragmentu segmentu pamięci dzielonej, wartość
pamięci wirtualnej nakłada kolejne ograniczenie na maksymalny rozmiar użytecznego
segmentu np. na architekturze i386 największy segment który można zmapować ma
rozmiar około 2,8 GB, a na x86_64 limit ten wynosi około 127 TB.

SHMMIN Minimalny rozmiar (w bajtach) pojedynczego segmentu pamięci dzielonej: zależny od
implementacji (obecnie 1 bajt, ale efektywny minimalny rozmiar wynosi PAGE_SIZE).

SHMMNI Systemowy limit liczby segmentów pamięci dzielonej. W Linuksie 2.2 domyślna wartość
tego limitu wynosiła 128; od Linuksa 2.4 domyślna wartość wynosi 4096.

W Linuksie to ograniczenie można odczytać i zmienić, używając pliku
/proc/sys/kernel/shmmni.

System Linux nie stawia ograniczeń dotyczących liczby segmentów pamięci dzielonej
dołączonych do jednego procesu (SHMSEG).

Uwagi linuksowe
Do wersji 2.3.30 Linux zwracał EIDRM dla shmget() na segmencie pamięci dzielonej
przeznaczonym do usunięcia.

USTERKI

       Nazwa  IPC_PRIVATE  prawdopodobnie  nie  jest  najszczęśliwsza.  IPC_NEW w sposób bardziej
       przejrzysty odzwierciedlałoby rolę tej wartości.

ZOBACZ TAKŻE

       memfd_create(2), shmat(2), shmctl(2), shmdt(2), ftok(3), capabilities(7), shm_overview(7),
       svipc(7)

O STRONIE

       Angielska  wersja  tej  strony  pochodzi  z  wydania  4.07  projektu Linux man-pages. Opis
       projektu, informacje dotyczące zgłaszania błędów, oraz najnowszą  wersję  oryginału  można
       znaleźć pod adresem https://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TŁUMACZENIE

       Autorami  polskiego  tłumaczenia niniejszej strony podręcznika man są: Rafał Lewczuk (PTM)
       <R.Lewczuk@elka.pw.edu.p>,  Andrzej  Krzysztofowicz  (PTM)  <ankry@mif.pg.gda.pl>,  Robert
       Luberda <robert@debian.org> i Michał Kułach <michal.kulach@gmail.com>.

       Polskie  tłumaczenie jest częścią projektu manpages-pl; uwagi, pomoc, zgłaszanie błędów na
       stronie  http://sourceforge.net/projects/manpages-pl/.  Jest   zgodne   z   wersją    4.07
       oryginału.