Linux系统编程——内存映射

    技术2022-07-13  58

    内存映射优点

    与普通文件多写相比能加快读文件/设备的读写速度

    文件映射

    创建文件映射步骤:

    1、使用open()获取文件描述符fd

    2、将文件描述符fd作为fd参数给mmap()

    调用mmap()后及时关闭文件描述fd,也不会对映射产生任何影响

    创建映射

    #include <sys/mman.h> void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset); addr —— 要映射的虚拟内存地址,一般addr为NULL,操作系统将自动选择合适的映射地址 length —— 映射文件的数据大小(字节) prot —— 位掩码,给映射施加保护信息,取值如下: PROT_EXEC - 内容可以被执行 PROT_READ - 内容可以读取 PROT_WRITE - 内容可以修改 PROT_NONE - 无法访问 flag —— 控制映射操作各各方面选项的位掩码,必须只包含其下值之一: MAP_SHARED - 对映射区域的写入数据会复制回文件内,而且允许其他映射该文件的进程共享 MAP_PRIVATE - 对映射区域的写入操作会产生一个映射文件的复制, 即私人的“写入时复制”,对此区域作的任何修改都不会写回原来的文件内容。 ...... ...... fd —— open()返回的文件描述符,表示想要映射的文件 offset —— 文件映射偏移量,一般为0,从文件最开头开始。 RETURN VALUE 成功返回映射的起始地址,发生错误返回MAP_FAILED

    解除映射

    进程结束时,映射自动解除

    #include <sys/mman.h> int munmap(void *addr, size_t length); addr —— mmap返回的映射地址 length —— 映射内存的长度 RETURN VALUE 成功返回0,失败返回-1,,以及errno设置为EINVAL

    同步映射

    内核自动将MAP_SHARED(共享映射)映射方式的内容变更写入文件,但不保证这个同步操作何时发生(太不负责了)

    #include <sys/mman.h int msync(void *addr, size_t length, int flags); addr —— mmap映射后返回的虚拟空间地址 length —— 映射文件字节大小 flags —— 同步操作选项: MS_ASYNC - 异步写入。不阻塞立即返回,调用msync()后某个时刻对文件写入 MS_SYNC - 执行同步写入,阻塞知道msync()调用将内容完全写入文件 MS_INVALIDATE - 使同一文件的其他映射无效(以便使用刚刚写入的新值更新它们)

    文件映射代码

    #include <sys/mman.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdlib.h> char buf[] = "I Love Linux"; int main(int argc, char **argv) { int fd = open("mmap_test.txt", O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR); if (fd < 0) { perror("open"); exit(0); } write(fd, buf, sizeof(buf)); struct stat filestat; int ret = fstat(fd, &filestat); if (ret < 0) { perror("fstat"); exit(0); } char * p = mmap(NULL, filestat.st_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0); //文件映射 if (p != MAP_FAILED) { printf("map memory: %s\r\n", p); } else { perror("mmap"); exit(0); } ret = munmap(p, filestat.st_size); //解除映射 if (ret < 0) { perror("munmap"); } return 0; }

    非文件映射

    #include <sys/mman.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdlib.h> char buf[] = "I Love Linux"; int main(int argc, char **argv) { char * p = mmap(NULL, 40, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0); //MAP_ANONYMOUS 匿名映射 if (p != MAP_FAILED) { strncpy(p, buf, sizeof(buf)); } else { perror("mmap"); exit(0); } printf("mmap mem : %s\r\n", p); int ret = munmap(p, 40); if (ret < 0) { perror("munmap"); } return 0; }
    Processed: 0.031, SQL: 9