mmap、munmap函数

本文详细介绍了mmap和munmap这两个系统调用的功能及使用方法。mmap用于创建内存映射区域,允许进程直接对文件或其他对象进行读写操作。munmap用于释放通过mmap创建的内存映射。文章还强调了在使用这些函数时需要注意的一些关键细节。

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#include <sys/mman.h>

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

int munmap(void *addr, size_t length);

 

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

返回:成功,返回创建的映射区首地址(其返回的地址可以作为数组的首地址来使用);失败,返回MAP_FAILED(宏)。

addr:建立映射区的首地址,由Linux内核指定。使用时,直接传递NULL

length:欲创建映射区的大小(必须小于文件大小);

prot:映射区权限PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE(两个宏位或);

flags:标志位参数(常用于设定更新物理区域、设置共享、创建匿名映射区),MAP_SHARED:会将映射区所做的操作反映到物理设备(磁盘)上,MAP_PRIVATE:映射区所做的修改不会反映到物理设备;

fd:用来建立映射区的文件描述符

offset:映射文件的偏移4k的整数倍),即只是映射文件的部分,不是从开始处映射。

 

int munmap(void *addr, size_t length);

同malloc(new)函数申请内存空间类似的,mmap建立的映射区在使用结束后也应调用类似free(delete)的函数来释放。

addr:映射区的首地址   length:映射区的长度

成功:0,失败:-1

 

两个函数的注意事项:

1.创建映射区的过程中,隐含着一次对映射文件的读操作,因此在打开文件时必须包括读权限,才能创建映射区;

2.当MAP_SHARED时,要求:映射区的权限应 <=文件打开的权限(出于对文件的保护)。而MAP_PRIVATE则无所谓,因为mmap中的权限是对内存的限制;

3.映射区的释放与文件关闭无关。只要映射建立成功,文件可以立即关闭。在建立好映射区之后就可以关闭文件了,以后在对映射区的读写操作不再需要文件描述符了,因为映射关系已经被mmap系统调用确定了。

4.特别注意,当映射文件大小为0时,不能创建映射区。所以:用于映射的文件必须要有实际大小!不能为0mmap使用时常常会出现总线错误,通常是由于共享文件存储空间大小引起的。malloc(或new)分配的地址大小(堆空间)都可以指定为0(使用完后,需要free(或delete)释放),但是mmap不可以!!

5.munmap传入的地址一定是mmap的返回地址,坚决杜绝指针++操作(必须完全对应);

6.文件偏移量必须为4K的整数倍,因为MMU完成了从线性地址到物理地址的映射,映射时以页为单位进行的,一页一页进行映射;

7.mmap创建映射区出错概率非常高,一定要检查返回值,确保映射区建立成功再进行后续操作。

因此,对于新创建的文件,必须对文件进行拓展(ftruncate、truncate和lseek),然后才能创建映射区。对于lseek、mmap等函数的指针移动都是以字节为单位的(char为1个字节)。

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