内存映射

内存映射文件

• Linux允许任何进程把一个磁盘文件映射到内存中，在磁盘文件和它在内存 中的映射间创建逐字节对应的关系。

• 内存映射文件的优点

  • 相对于到磁盘上存取文件来说速度快

  • 可以在内存中共享数据

• Linux提供一系列调用管理内存映射，应用于framebuffer等场合。

mmap函数

mmap函数用来建立一个磁盘文件的内存映射，返回指向此内存首地址的指针。

#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
void* mmap(void* start, size_t length,
           int prot, int flags, int fd, off_t offset);

mmap函数的参数

• start：指向欲对应的内存起始地址，通常设为NULL，代表让系统自动选定

  地址，对应成功后该地址会返回。

• length：将文件中多大的部分映射到内存。

• prot：映射区域的保护方式，有下列组合：

  • PROT_EXEC 映射区域可被执行
  • PROT_READ 映射区域可被读取
  • PROT_WRITE 映射区域可被写入
  • PROT_NONE 映射区域不能访问

• flags：影响映射区域的各种特性：

  • MAP_SHARED：对映射区域的写入数据会复制回文件，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，

  对此区域作的任何修改都不会写回原来的文件内容。

• fd：为open()返回的文件描述符，代表欲映射到内存的文件。

• offset：参数offset为文件映射的偏移量，通常设置为0，代表从文件最前方

  开始对应，offset必须是分页大小的整数倍。

munmap函数

• munmap函数用来取消参数start所指的映射内存起始地址，参数length则是

  欲取消的内存大小。

• 当进程结束或利用exec相关函数来执行其他程序时，映射内存会自动解除，

  但关闭对应的文件描述符时不会解除映射。成功返回0，否则返回－1，

  错误原因存于errno中。

#include<unistd.h>
#include<sys/mman.h>
int munmap(void *start,size_t length);

fstat函数

• fstat函数用来将文件描述符fildes所指的文件的状态，复制到参数buf所指的

  结构中（struct stat）。执行成功则返回0，失败返回-1，错误代码存于errno。

#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
int fstat(int fildes, struct stat *buf);

struct stat结构

struct stat
{
    dev_t st_dev; /*文件的设备编号 */
    ino_t st_ino; /*文件的inode */
    mode_t st_mode; /*文件的类型和存取的权限 */
    nlink_t st_nlink; /*连到该文件的硬连接数目 */
    uid_t st_uid; /*文件所有者的用户识别码 */
    gid_t st_gid; /*文件所有者的组识别码 */
    dev_t st_rdev; /*若此文件为装置设备文件，则为其设备编号 */
    off_t st_size; /*文件大小，以字节计算 */
    unsigned long st_blksize; /*文件系统的I/O缓冲区大小 */
    unsigned long st_blocks; /*占用文件区块的个数 */
    time_t st_atime; /* time of lastaccess */
    time_t st_mtime; /* time of last modification */
    time_t st_ctime; /* time of last change */
}