进程间通信：mmap内存映射区

最新推荐文章于 2024-06-03 10:50:58 发布

粪逗er

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分类专栏： Unix编程之进程间通信IPC

JaweG

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本文深入解析mmap和munmap函数，详细说明如何利用mmap实现磁盘文件与内存的映射，以及munmap如何释放映射区。探讨了mmap函数的参数及其作用，munmap的使用方法，并解答了关于映射操作的常见问题。

1. mmap—创建内存映射

函数原型

void *mmap(
	void *addr,   //映射区首地址，传NULL
	size_t length, //映射区大小（一般指定为文件fd的大小）
		非0
		实际大小是4K的整数倍
	int prot,  //映射区权限 
		PORT_READ----映射区必须有PORT_READ权限
		PORT_WRITE
		PORT_READ | PORT_WRITE
	int flags,  //标志位参数
		MAP_SHARED 修改了内存，数据会同步到磁盘
		MAP_PRIVATE 修改了内存，数据不会同步到磁盘
       int fd,  //文件描述符
       	要映射的文件对应的fd
       off_t offset  //映射文件的偏移量（一般设为0）
       	偏移量必须是4K的整数倍
    );

作用：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
返回值：
成功：指向映射区首地址的指针
失败：MAP_FAILED(-1)

2. munmap-释放内存映射区

int munmap(void *addr, size_t len);

参数：
addr：mmap的返回值
len：mmap的第二个参数

3. 思考问题

如果对mmap的返回值ptr做++操作，munmap是否能够成功？
答：不能成功
open文件时，指定的是O_RDONLY，但是创建映射区时，指定的是PROT_READ|PROT_WRITE，能否成功？
答：不能成功，错误为—>mmap: Permission denied
规则：open文件指定的权限应该 ≥ mmap第三个参数prot指定的权限
如果文件的偏移量设置为1000会怎么样？
答：mmap调用失败，即偏移量必须是4096的整数倍
什么情况下mmap会调用失败？
1.第二个参数len=0
2.第三个参数必须指定PROT_READ
3.偏移量必须是4096的整数倍
open的时候，用O_CREAT一个新文件后，mmap创建映射区可以成功么？
答：不能mmap成功，因为O_CREAT新创建文件后，大小为0---->要想mmap成功，需要先对文件进行大小扩展（lseek/truncate）
mmap后关闭文件描述符，对mmap映射有没有影响？
答：没有影响。
对ptr越界操作会怎么样？
答：段错误

4. 案例

int main(){                                                                                                                      
  int fd=open("pipe.c",O_RDWR); //打开文件fd
  if(fd==-1){                                                                                                                    
    perror("open");                                                                                                              
    exit(1);                                                                                                                     
  }                                                                                                                              
  int len=lseek(fd,0,SEEK_END);  //获取文件大小                                                                                                
                                                                                                                                 
  void* ptr=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);//创建映射区
  if(ptr==MAP_FAILED){                                                                                                           
    perror("mmap");                                                                                                              
    exit(1);                                                                                                                     
  }                                                                                                                              
                                                                                                                                 
  printf("%s\n",(char*)ptr); //使用ptr指针访问mmap中的内容
                                                                                                                                 
  int ret=munmap(ptr,len);  //销毁mmap映射区                                                                                                          
  if(ret==-1){
  	perror("munmap fail\n");
  	exit(1);
  }
                                                                                                                                 
  return 0;                                                                                                                      
}