内存映像文件

Linux允许任何进程把一个磁盘文件映像到内存中。

使用内存映像文件有两个主要优点

　　–加速文件I/O操作，不同的I/O调用如read或者fputs通过内核缓冲读出或写入数据。虽然Linux具有一种快速而先进的磁盘缓冲算法，但最快的磁盘访问也总是要比最慢的内存访问慢。

　　–共享数据，如果多个进程要访问一样的数据，这些数据就可以保存在一个内存映像文件中，所有的进程都可以访问它。

 

 

mmap函数

#include <unistd.h>

#include <sys/mman.h>

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

在文件描述符fd指定打开的文件中，从文件起始处offset位置开始映像文件到内存start开始的地方。

offset通常为0，代表整个文件都映像到内存中。

length指定了文件被映像的大小。

执行成功返回指向内存区域的指针，失败返回-1，并设置errno变量

 

 

参数prot---保护模式

　　–其值可以逻辑“或”

 

值	说明
PROT_NONE	不允许访问
PROT_READ	内存可读
PROT_WRITE	内存可写
PROT_EXEC	内存可执行

参数flags---映像的属性

　　–其值可以逻辑“或”

值	说明
MAP_FIXED	如果start无效或者正在使用则失败
MAP_PRIVATE	对映像内存区域的写入操作是进程私有的
MAP_SHARED	对映像内存区域的写入操作也被复制到文件

映像内存区域必须用MAP_PRIVATE标为私有或者用MAP_SHARED标为可共享。

 

 

munmap函数

int munmap(void *start, size_t length)

当使用完一个内存映像文件后，需要调用munmap解除内存映像，并把内存释放返回给操作系统。

参数start指向要解除映像的内存区域起始位置。

参数length指定了被释放内存区域的大小。

执行成功返回指向内存区域的指针，失败返回-1，并设置errno变量。

当一块内存解除映像后，再尝试访问start，会导致一个段错误

当一个进程终止时，所有的内存映像都会被解除

 

 

mmap、munmap函数例子

int main()
{
    int fdin = open("aaa.txt", O_RDONLY);
    struct stat statbuf;
    fstat(fdin, &statbuf);
    off_t len = statbuf.st_size;
    char *s = mmap(0, len, PROT_READ, MAP_SHARED, fdin, 0);
    printf(s);
    munmap(s, len);
    close(fdin);
    return 0;
}

msync函数

int msync(const void *start, size_t length， int flags)

msync函数把被映像的文件写入磁盘。

参数flags可以使下面值的一个或多个“或”。

　　–MS_ASYNC—调用一次写入操作后返回。

　　–MS_SYNC—在msync返回前写入数据。　　

　　–MS_INVALIDATE—让映像到同一个文件的映像无效，以便新数据更新它们。

 

msync函数例子

int main()
{
    int fdin = open("aaa.txt", O_RDWR);
    struct stat statbuf;
    fstat(fdin, &statbuf);
    off_t len = statbuf.st_size;
    char *s = mmap(0, len, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED, fdin, 0);
    printf(s);
    strcpy(s, "hello world");
    msync(s, len,  MS_SYNC);
    munmap(s, len);
    close(fdin);
    return 0;
}

锁定内存

int mlock(const void *start, size_t len);

int munlock(void *start, size_t len);

Linux系统，如果在一段时间内存不被访问，可能会将内存数据暂时写入交换分区（磁盘的一个特殊区域）。

锁定内存就是设置一个标志，防止系统将内存数据写入交换分区。

只有root用户才有权限对内存区域进行锁定。

int mlock(const void *start, size_t len);

int munlock(void *start, size_t len);

Linux系统，如果在一段时间内存不被访问，可能会将内存数据暂时写入交换分区（磁盘的一个特殊区域）。

锁定内存就是设置一个标志，防止系统将内存数据写入交换分区。

只有root用户才有权限对内存区域进行锁定。

 

 

 

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