Shared Memory

📌 Shared Memory

Shared Memory — механизм IPC (межпроцессного взаимодействия), позволяющий нескольким процессам обращаться к одному и тому же участку RAM напрямую, без копирования данных.

🧠 Как работает

Сегмент общей памяти создаётся одним процессом и отображается (через mmap или shmget) в адресные пространства других. Все участники могут читать и писать в этот сегмент, как в обычный массив.

Типы реализации:

• POSIX: shm_open, mmap, ftruncate, close, unlink
• System V: shmget, shmat, shmdt, shmctl

Ограничения:

• Не обеспечивает синхронизацию: нужна Semaphore или Mutex
• Размер ограничен системными параметрами (например, /dev/shm в Linux)

⚙️ Где применяется

Область	Применение
Multithreading	Разделяемый буфер между процессами
High-Performance Computing	Обмен в NUMA-системах, MPI
Database Engine	Shared Buffer Cache в PostgreSQL
GPU / Accelerator	Обмен данными с CPU без копирования
RTOS / Embedded	Быстрый обмен между задачами

💻 Пример (POSIX Shared Memory, C)

int fd = shm_open("/myshm", O_CREAT | O_RDWR, 0666);
ftruncate(fd, 4096);
char *ptr = mmap(0, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
strcpy(ptr, "hello world");

✅ Преимущества

• Максимальная скорость обмена (без копирования)

• Эффективен при больших объёмах данных

• Простота концепции (массив в памяти)

❌ Недостатки

• Нет встроенной синхронизации — требуется ручное управление

• Может привести к гонкам и рассинхронизации

• Риск утечки, если не вызвать munmap/shm_unlink

• Ограничена размерами и правами доступа