Linux_进程间通信_内存映射

内存映射（Memory-mapped I/O）是将磁盘文件的数据映射到内存，用户通过修改内存就能修改磁盘文件。

相关系统调用：

映射文件到内存当中：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

解除映射：

int munmap(void *addr, size_t length);

#include <sys/mman.h>

mmap函数：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);

​ - 功能：将一个文件或者设备的数据映射到内存中

​ - 参数：

​ ①void *addr: NULL, 由内核指定

​ ②length : 要映射的数据的长度，这个值不能为0。建议使用文件的长度。最小是一页的大小。

​ 获取文件的长度：stat lseek

​ ③prot : 对申请的内存映射区的操作权限

​ -PROT_EXEC ：可执行的权限

​ -PROT_READ ：读权限

​ -PROT_WRITE ：写权限

​ -PROT_NONE ：没有权限

​ 要操作映射内存，必须要有读的权限。

​ PROT_READ、PROT_READ|PROT_WRITE

​ ④flags :

​ - MAP_SHARED : 映射区的数据会自动和磁盘文件进行同步，允许映射相同文件的进程共享，进程间通信，必须要设置这个选项

​ - MAP_PRIVATE ：不同步，内存映射区的数据改变了，对原来的文件不会修改，会重新创建一个新的文件。（copy on write）

​ ⑤fd: 需要映射的那个文件的文件描述符

​ - 通过open得到，open的是一个磁盘文件

​ - 注意：文件的大小不能为0，open指定的权限不能和prot参数有冲突。

​ prot: PROT_READ open:只读/读写

​ prot: PROT_READ | PROT_WRITE open:读写

​ 映射区权限不大于文件打开权限

​ ⑥offset：偏移量，一般不用。必须指定的是4k的整数倍，0表示不偏移。

​ - 返回值：返回创建的内存的首地址

​ 失败返回MAP_FAILED，(void *) -1

munmap函数：

int munmap(void *addr, size_t length);

​ - 功能：释放内存映射

​ - 参数：

​ ①addr : 要释放的内存的首地址

​ ②length : 要释放的内存的大小，要和mmap函数中的length参数的值一样。

父子进程使用内存映射通信：

int main() {

    // 1.打开一个文件
    int fd = open("test.txt", O_RDWR);
    int size = lseek(fd, 0, SEEK_END);  // 获取文件的大小

    // 2.创建内存映射区
    void *ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if(ptr == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(0);
    }
    close(fd);
    // 3.创建子进程
    pid_t pid = fork();
    if(pid > 0) {
        wait(NULL);
        // 父进程
        char buf[64];
        strcpy(buf, (char *)ptr);
        printf("read data : %s\n", buf);
       
    }else if(pid == 0){
        // 子进程
        strcpy((char *)ptr, "nihao a, son!!!");
    }

    // 关闭内存映射区
    munmap(ptr, size);

    return 0;
}

open的时候可以O_CREATE创建一个新文件

内存映射可以实现文件拷贝。

匿名映射只能进行父子进程间的通信：

void * ptr = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);