共享存储映射

存储映射I/O
存储映射I/O（memory-mapped I/O）使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射。于是当从缓冲区中获取数据，就相当于读文件中的相应字节。与此类似，将数据存入缓冲区，则相应的字节就自动写入文件。这样，就可在不适用read和write函数的情况下，使用地址（指针）完成I/O操作。
使用这种方法，首先应通知内核，将一个指定文件映射到储存区域中。这个映射工作可以通过mmap函数来实现。

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；失败：MAP_FAILED宏

参数：

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
prot：映射区权限PROT_READ,PROT_WRITE,PROT_READ|PROT_WRITE
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）

注意：
①第二个参数不能为零，因此不能open一个新文件而不用ftruncate函数拓展直接创建映射区。
②传入munmap函数的映射区地址只能是申请时获得的首地址。
③创建映射区的权限要小于等于打开文件的权限，映射区的创建过程中隐含着一次对文件的读操作。
④ offset必须是4K的整数倍，因为映射区是由MMU来映射的，而MMU的基础单位是4K。
⑤一旦mmap映射区创建成功，文件描述符将失去意义。
⑥mmap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。

父子等有血缘关系的进程之间也可以通过mmap建立的映射区来完成数据通信。但相应的要在创建映射区的时候指定对应的标志位参数flags：
MAP_PRIVATE:(私有映射)父子进程各自独占映射区；
MAP_SHARED:(共享映射)父子进程共享映射区；
结论：父子进程共享：1.打开的文件2.mmap建立的映射区（但是必须使用MAP_SHARED）

匿名映射

通过使用我们发现，使用映射区来完成文件读写操作十分方便，父子进程间通信也比较容易。但缺陷是，每次创建映射区一定要依赖一个文件才能实现。通常为了建立映射区要open一个temp文件，创建好了再unlink，close，比较麻烦。可以直接使用匿名映射来代替。其实Linux系统提供给我们创建匿名映射区的方法，无需依赖一个文件即可创建映射区。同样需要借助标志位参数flags来指定。

使用MAP_ANONYMOUS（或MAP_ANON），如：

int * p = mmap(NULL, 4, PROT_WRITE|PROT_READ,MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS,-1,0);

需要注意的是，MAP_ANONYMOUS和MAP_ANON这两个宏是linux操作系统特有的宏。在类Unix系统中如无该宏定义，可使用如下两步来完成匿名映射区的建立。

① fd = open("/dev/zero",O_RDWR);
②p = mmap(NULL,size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);

mmap无血缘关系进程间通信

实质上mmap是内核借助文件帮我们创建了一个映射区，多个进程之间利用该映射区完成数据传递。由于内核空间多进程共享，因此无血缘关系的进程间也可以使用mmap来完成通信。只要设置相应的标志位参数flags即可。若想实现共享，应当使用MAP_SHARED。