Linux mmap读/写触发共享文件页生命周期

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VIP免费原创 2023-09-12 07:42:16 619 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Linux进程管理：从fork、exec到进程池与互斥同步实战在操作系统与并发编程领域，进程是程序执行的基本单元，其管理机制是构建复杂系统的核心。理解进程的创建、执行与调度原理，是掌握现代服务器架构与高性能计算的基础。从经典的fork()系统调用及其写时复制（Copy-On-Write）优化，到exec()系列函数实现程序映像替换，再到进程间通信与同步，这些技术共同支撑了从Shell命令执行到Web服务器并发处理等关键应用场景。本文聚焦于Linux环境下的进程控制与互斥，深入探讨了如何通过信号量、文件锁及共享内存等机制，解决多进程访问共享资源时的竞争条件问题，并最终通阅读详情

概述

Linux的mm内存子系统的核心功能就要要管理各种类型的page，确保能高效分配和释放，让物理内存得以最大化使用。初识内存系统往往关注的是page的申请和管理流程，容易忽略page的释放回收流程，其实理解mm中的内存回收和释放也是最核心的机制。

Linux内核为了支持各种场景的内存使用场景，将page分成多种类型，怎么识别什么系统调用或者代码场景产生的是什么类型的page也是非常重要的，不过本文重点不是来讲解这个话题，而是只针对mmap共享文件场景讲述，看看这种file-back的page的生命周期是怎么样的。之所以讲解mmap共享文件场景，是因为网络上基本都是讲解匿名页生命周期的，但是还没由发现一篇完整讲述文件页生命周期的文章，而文件页的生命周期也是非常重要和复杂的。

所谓生命周期，就是页面从产生到回收的整个代码流程。我们知道，Linux内核page页面回收相关最重要的一个变量时_refcount，关于该点可以参考我前面的文章：page _refcount和_mapcount字段_nginux的博客-优快云博客

本周将详细描述mmap写共享文件的page从诞生到回收的整个流程。

示例代码

#include<sys/mman.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<error.h>

char *g_addr = NULL;
char* mm_anon_priv() {
    return NULL;
}

char* mm_file_shared() {
    int fd = 0;
    int i = 0;
    int tmp;
    char *addr = NULL;
    struct stat sb;

    if((fd = open("/sdcard/1.txt", O_RDWR | O_CREAT)) < 0){
        perror("open") ;
    }
    if((fstat(fd, &sb)) == -1 ){
        perror("fstat") ;
    }

    if((g_addr = mmap(NULL, 4096 * 10, PROT_READ| PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0)) ==(void*) -1){