ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 系统相关> 文章详细

linux 内存映射

2022-08-01 22:36:24  阅读:176  来源: 互联网

标签:映射 mmap PROT 内存 linux open ptr


目录

内存映射(Memory-mapped I/O)是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。

相关函数

头文件: #include <sys/mman.h>

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

  • 功能:将一个文件或者设备的数据映射到内存中

  • 参数:

    • void *addr: NULL, 由内核指定
    • length : 要映射的数据的长度,这个值不能为0。建议使用文件的长度。获取文件的长度:stat lseek
    • prot : 对申请的内存映射区的操作权限
      - PROT_EXEC :可执行的权限
      - PROT_READ :读权限
      - PROT_WRITE :写权限
      - PROT_NONE :没有权限
      注意:要操作映射内存,必须要有读的权限。 PROT_READ、PROT_READ|PROT_WRITE
    • flags :
      - MAP_SHARED : 映射区的数据会自动和磁盘文件进行同步,进程间通信,必须要设置这个选项
      - MAP_PRIVATE :不同步,内存映射区的数据改变了,对原来的文件不会修改,会重新创建一个新的文件。(copy on write)
    • fd: 需要映射的那个文件的文件描述符
      - 通过open得到,open的是一个磁盘文件
      - 注意:文件的大小不能为0,open指定的权限不能和prot参数有冲突。
      prot: PROT_READ open:只读/读写
      prot: PROT_READ | PROT_WRITE open:读写
    • offset:偏移量,一般不用。必须指定的是4k的整数倍,0表示偏移。
  • 返回值:返回创建的内存的首地址,失败返回MAP_FAILED,(void *) -1

    int munmap(void *addr, size_t length);

    • 功能:释放内存映射
    • 参数:
      • addr : 要释放的内存的首地址
      • length : 要释放的内存的大小,要和mmap函数中的length参数的值一样。

使用内存映射实现进程间通信

  1. 有关系的进程(父子进程)
    • 在没有子进程时,通过唯一的父进程,先创建内存映射区
    • 创建内存映射区后再创建子进程
    • 父子进程共享创建的内存映射区
  2. 没有关系的进程间通信
    • 准备一个大小非0的磁盘文件, 进程1 通过磁盘文件创建内存映射区
    • 得到指向这块内存的指针, 进程2 通过磁盘文件创建内存映射区
    • 得到指向这块内存的指针
    • 使用内存映射区通信

注意:内存映射区通信,是非阻塞。
匿名映射:不需要文件实体进程一个内存映射

案例:

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <wait.h>

//使用内存映射实现父子进程间的通信。
int main() {

     // 1.打开一个文件
     int fd = open("test.txt", O_RDWR);
     int size = lseek(fd, 0, SEEK_END);  // 获取文件的大小
 
     // 2.创建内存映射区
     void *ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
     if(ptr == MAP_FAILED) {
         perror("mmap");
         exit(0);
     }
 
    // 3.创建子进程
    pid_t pid = fork();
    if(pid > 0) {
        wait(NULL);
        // 父进程
        char buf[64];
		strcpy(buf, (char *)ptr);
        printf("read data : %s\n", buf);
       
    }else if(pid == 0){
        // 子进程
        strcpy((char *)ptr, "nihao a, son!!!");
    }
 
    // 关闭内存映射区
    munmap(ptr, size);
 
 	return 0;
}

注意事项:

1.如果对mmap的返回值(ptr)做++操作(ptr++), munmap是否能够成功?

void * ptr = mmap(...);
ptr++; 可以对其进行++操作
munmap(ptr, len); 				// 错误,要保存地址

2.如果open时O_RDONLY, mmap时prot参数指定PROT_READ | PROT_WRITE会怎样?

错误,返回MAP_FAILED
open()函数中的权限建议和prot参数的权限保持一致。

3.如果文件偏移量为1000会怎样?

偏移量必须是4K的整数倍,返回MAP_FAILED

4.mmap什么情况下会调用失败?

- 第二个参数:length = 0
- 第三个参数:prot
- 只指定了写权限
- prot PROT_READ | PROT_WRITE
第5个参数fd 通过open函数时指定的 O_RDONLY / O_WRONLY

5.可以open的时候O_CREAT一个新文件来创建映射区吗?

- 可以的,但是创建的文件的大小如果为0的话,肯定不行
- 可以对新的文件进行扩展
- lseek()
- truncate()

6.mmap后关闭文件描述符,对mmap映射有没有影响?

int fd = open("XXX");
mmap(,,,,fd,0);
close(fd);
映射区还存在,创建映射区的fd被关闭,没有任何影响。

7.对ptr越界操作会怎样?

void * ptr = mmap(NULL, 100,,,,,);
4K
越界操作操作的是非法的内存 -> 段错误

标签:映射,mmap,PROT,内存,linux,open,ptr
来源: https://www.cnblogs.com/happinesspills/p/16542077.html

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有