Linux-mmap函數介紹

        mmap函數是unix/linux下的系統調用，來看《Unix Netword programming》卷二12.2節對mmap的介紹：
The mmap function maps either a file or a Posix shared memory object into the address space of a process.We use this function for three purposes:
1. with a regular file to provide memory-mapped I/O
2. with special files to provide anonymous memory mappings
3. with shm_open to provide Posix shared memory between unrelated processes

         mmap系統調用並不是完全為了用於共用記憶體而設計的。它本身提供了不同於一般對普通檔案的訪問方式，進程可以像讀寫記憶體一樣對普通檔案的操作。而Posix或系統V的共用記憶體IPC則純粹用於共用目的，當然mmap()實現共用記憶體也是其主要應用之一。
         mmap系統調用使得進程之間通過映射同一個普通檔案實現共用記憶體。普通檔案被映射到進程地址空間後，進程可以像訪問普通記憶體一樣對檔案進行訪問，不必再調用read()，write（）等操作。

         我們的程式中大量運用了mmap，用到的正是mmap的這種“像訪問普通記憶體一樣對檔案進行訪問”的功能。實踐證明，當要對一個檔案頻繁的進行訪問，並且指標來回移動時，調用mmap比用常規的方法快很多。
         來看看mmap的定義：
void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

         參數fd為即將映射到進程空間的檔案描述字，一般由open()返回，同時，fd可以指定為-1，此時須指定flags參數中的MAP_ANON，表明進行的是匿名映射（不涉及具體的檔案名稱，避免了檔案的建立及開啟，很顯然只能用於具有親緣關係的處理序間通訊）。

         len是映射到調用進程地址空間的位元組數，它從被對應檔開頭offset個位元組開始算起。

         prot參數指定共用記憶體的存取權限。可取如下幾個值的或：PROT_READ（可讀）,PROT_WRITE（可寫）,PROT_EXEC（可執行）,PROT_NONE（不可訪問）。

         flags由以下幾個常值指定：MAP_SHARED, MAP_PRIVATE, MAP_FIXED。其中，MAP_SHARED,MAP_PRIVATE必選其一，而MAP_FIXED則不推薦使用。
         如果指定為MAP_SHARED，則對映射的記憶體所做的修改同樣影響到檔案。如果是MAP_PRIVATE，則對映射的記憶體所做的修改僅對該進程可見，對檔案沒有影響。

         offset參數一般設為0，表示從檔案頭開始映射。

         參數addr指定檔案應被映射到進程空間的起始地址，一般被指定一個null 指標，此時選擇起始地址的任務留給核心來完成。函數的傳回值為最後檔案對應到進程空間的地址，進程可直接操作起始地址為該值的有效地址。

         看看下面這個圖(來自《Unix Netword programming》卷二12.2節)，對mmap進一步加深印象：

         這裡不再詳細介紹mmap的參數，讀者可參考mmap手冊頁或者《Unix Netword programming》卷二12.2節獲得進一步的資訊。         最後，舉個例子來結束本節。4.2節說過，Fileinformation數組是以二進位的形式寫進一個叫inforindex的檔案中。那麼，當要訪問Fileinformation數組時，代碼類似這樣：
struct stat st;
char buffer=” inforindex”;
Fileinformation *_fileinfoIndexptr = NULL;
if(stat(buffer,&st)<0)
{
       fprintf(stderr,"error to stat %s/n",buffer);
       exit(-1);
}// mmap the inforindex to _fileinfoIndexptr
int fd=open(buffer, O_RDONLY);
if(fd<0)
{
       printf("error to open %s/n",buffer);
       exit(-1);
}
_fileinfoIndexptr   = (Fileinformation*)mmap(NULL,st.st_size, PROT_READ,MAP_SHARED,fd,0);
if(MAP_FAILED == _fileinfoIndexptr)
{
       printf("error to mmap %s/n",buffer);
close(fd);
       exit(-1);
}
close(fd);

 

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