mmap()映射硬盘的文件

mmap()函数用于将文件或对象映射到内存中,创建共享内存区域。映射区长度根据文件大小调整,最后一个页可能部分未使用并清零。映射类型包括共享和私有,且支持匿名映射。通过调整prot和flags参数,可控制读写执行权限。mmap()成功返回映射区指针,munmap()则用于解除映射。匿名映射在父子进程间尤其适合实现共享内存通信,即使文件大小为0,也能通过ftruncate调整。

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mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上,如果文件的大小不是所有页的大小之和,最后一个页不被使用的空间将会清零。mmap在用户空间映射调用系统中作用很大。

头文件 <sys/mman.h>

函数原型

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

int munmap(void* start,size_t length);

返回说明:

成功执行时,mmap()返回被映射区的指针,munmap()返回0。失败时,mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1],munmap返回-1。

参数:

start:映射区的开始地址。


length:映射区的长度。


prot:期望的内存保护标志,不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值,可以通过or运算合理地组合在一起

PROT_EXEC //页内容可以被执行

PROT_READ //页内容可以被读取

PROT_WRITE //页可以被写入

PROT_NONE //页不可访问

flags:指定映射对象的类型,映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体

MAP_SHARED //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入,相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用,文件实际上不会被更新。

MAP_PRIVATE //建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的,只能使用其中一个。

MAP_ANONYMOUS //匿名映射,映射区不与任何文件关联。

fd:有效的文件描述词。如果MAP_ANONYMOUS被设定,为了兼容问题,其值应为-1。

offset:被映射对象内容的起点。

系统调用mmap()用于共享内存的两种方式: 

(1)使用普通文件提供的内存映射:适用于任何进程之间;此时,需要打开或创建一个文件,然后再调用mmap();典型调用代码如下: 

  1. fd=open(name, flag, mode); 
  2. if(fd<0) 
  3.    ... 
  4. ptr=mmap(NULL, len , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED , fd , 0);

通过mmap()实现共享内存的通信方式有许多特点和要注意的地方

(2)使用特殊文件提供匿名内存映射:适用于具有亲缘关系的进程之间;由于父子进程特殊的亲缘关系,在父进程中先调用mmap(),然后调用fork()。那么在调用fork()之后,子进程继承父进程匿名映射后的地址空间,同样也继承mmap()返回的地址,这样,父子进程就可以通过映射区域进行通信了。注意,这里不是一般的继承关系。一般来说,子进程单独维护从父进程继承下来的一些变量。而mmap()返回的地址,却由父子进程共同维护。 
对于具有亲缘关系的进程实现共享内存最好的方式应该是采用匿名内存映射的方式。此时,不必指定具体的文件,只要设置相应的标志即可


原因----a.txt文件的大小为零,没有硬盘空间----采用ftruncate


因为在mmap函数中使用的是PROT_READ|PORT_WTIRE,因此在open函数中,需要使得fd的权限O_RDWR,否则会出现权限不足的问题;


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